“온실가스 배출·화재위험 없는 레독스흐름전지” 상용화길 열렸다

[헤럴드경제=구본혁 기자] 온실가스를 배출하지 않고 화재발생 위험없이 반영구적으로 사용할 수 있는 차세대 전지 상용화가 앞당겨질 전망이다.

한국전기연구원은 29일 탄소중립의 숨은 진주라고 불리는 ‘레독스흐름전지’를 시험 및 인증할 수 있는 초대형 인프라를 광주지역본부에 구축하고 준공식을 개최한다.

레독스흐름전지는 산화·환원이라는 화학적 반응을 통해 전자가 전해액의 도움을 받아 음극(-)에서 양극(+)으로 이동하며 전기 에너지를 발생시키는 원리다.

레독스흐름전지는 화학적 반응이 일어나는 부분과 전기를 저장하는 부분을 구분했기 때문에 출력과 용량의 독립적인 설계가 가능하고, 전지의 대용량화가 가능하다는 것이 특징이다. 또한 이산화탄소 등 배기가스가 발생하지 않으며, 사용 후 전해액은 100% 재활용이 가능해 진정한 탄소제로를 실현할 수 있는 이상적인 친환경 전지다. 무엇보다 전해액의 주기적인 재조정을 통해 전지를 반영구적으로 사용할 수 있고, 화재 발생 위험이 없다는 것이 큰 강점이다.

이러한 많은 장점을 가진 레독스흐름전지는 차세대 장주기 대용량 이차전지로 손꼽히고 있다. 특히 탄소중립 시대를 맞아 스마트그리드 및 분산형 전력망 구축 등에 필요한 ESS(Energy Storage System)용으로 각광받고 있다. 신재생에너지가 가진 전력 생산의 불안정성(간헐성)을 해결하기 위해서는 안전성과 성능이 뛰어난 대용량 ESS가 필요한데, 이러한 부분에서 레독스흐름전지가 가장 크게 주목받고 있는 것이다.

전기연은 산업부와 광주광역시의 도움을 받아 총 사업비 233.5억원을 투입해 총 10000㎡(3,025평) 부지에 연면적 2250㎡(680평) 규모의 ‘대용량 전력저장용 레독스흐름전지 시험인증센터’를 구축하게 됐다. 센터 내에는 부품·소재, 스택, 모듈, 시스템 등 전지의 성능과 안전성을 평가하는 19개 항목에 대한 44점의 장비가 들어선다.

그동안 국내에 레독스흐름전지 전문 시험 인프라가 없다 보니 업체들이 해외에 나가야 했고, 이로 인한 경제적 부담, 제품 개발 지연, 핵심 설계기술의 국외 유출 등 많은 어려움이 따랐다. 하지만 이번 센터 구축을 통해 국내 업체들이 빠르게 시험·인증을 받을 수 있게 되어 제품 상용화에 걸리는 기간을 대폭 단축시킬 수 있게 됐다. 전문가들에 따르면 레독스흐름전지의 조기 상용화를 통해 ESS 시스템 구축 비용을 연간 약 30% 절감할 수 있고, 탄소중립 실현에 크게 기여할 것으로 보고 있다.

명성호 전기연 원장은 “이전 신재생에너지 시장은 워낙 규모가 작아 리튬이온전지 ESS만으로도 큰 문제가 없었지만, 탄소중립 시대에서는 많은 양의 전기를 안전하게 저장할 수 있는 레독스흐름전지 ESS가 필수”라면서 “국내 최초로 광주지역에 구축된 센터를 통해 우리나라 업체들이 안정적인 환경에서 전지의 시험·인증을 받고, 세계 무대에서도 뒤지지 않는 기술 경쟁력을 가질 수 있도록 아낌없이 지원하겠다”고 말했다.