태양광열 발전 신재생 에너지 시스템 만든다...기계연, 2020년 10톤급 시범시설 구축 추진

국내 산학연이 협력해 태양광열 발전으로 해수담수화 설비를 가동하는 고효율 신재생에너지 시스템을 구축한다. 내년에 시범시설을 구축해 운영한 뒤 중동지역에 대규모 수출을 추질할 계획이다.

한국기계연구원(원장 박천홍)은 건설연구원과 경희대, 국민대 및 디에코에너지, LG화학, CJK 얼라이언스, 이노템즈, 프로세이브 등 기업과 함께 '고집광 태양광열(HCPVT) 발전'으로 전기와 열을 공급해 해수담수화 설비를 가동하는 신재생에너지 시스템을 개발하기로 했다고 17일 밝혔다.

중동시장 진출을 위한신재생에너지 해수담수화 융합 기술 개발에 참여하는 산학연 기관 관계자들
중동시장 진출을 위한신재생에너지 해수담수화 융합 기술 개발에 참여하는 산학연 기관 관계자들

이번에 개발하기로 한 시스템은 발전·해수담수화를 아우르는 통합 시스템이다. 태양광과 태양열을 모두 활용해 발전 효율을 극대화 하는 HCPVT 발전으로 에너지를 확보하고, 이를 역삼투압(RO)·막증류식(MD) 해수담수화 설비에 공급하는 방식이다. 태양광 발전 에너지변환 효율은 18% 수준에 불과하지만 HCPVT 발전은 70%에 이른다. 발전 단위 면적당 가장 높은 에너지 효율이다.

이 기술을 활용하면 기존 해수담수화 설비 절반 면적으로 동일 수준 담수화 성과를 낼 수 있다. 담수화 부산물인 해수 농축수도 줄일 수 있다. RO 방식으로 배출한 농축수를 MD 방식으로 재차 담수화하는 것이 가능하다.

연구팀은 부가 기술로 HCPVT 발전 효율을 극대화하는 태양 위치정밀 추적 기술, 최적화 시스템 설계 기술·플랫폼을 개발할 계획이다.

개발 시스템과 기술을 활용해 해외에 진출하겠다는 계획도 갖고 있다. 2023년 쿠웨이트와 사우디아라비아를 비롯한 중동지역에 1000톤급 해수담수화 설비를 구축하는 것이 목표다. 이에 앞서 내년에는 국내에 10톤급 시범시설을 구축한다.

박창대 기계연 박사는 “신재생에너지 활용과 대체 수자원 확보는 매우 중요한 이슈”라며 “물부족 현장에 실제로 도움이 되는 기술 개발에 힘쓰겠다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com