기본 콘텐츠로 건너뛰기

바닷물의 수압을 이용한 압축 공기 에너지 저장 시스템





 (Credit : BaroMar)

​

​

현재 남아도는 전기를 저장하는 가장 대표적인 방식은 리튬 이온 배터리를 이용하거나 양수력 발전처럼 위치 에너지를 이용한 방법입니다. 리튬 이온 배터리는 가장 빠르고 간단하지만 비용이 너무 많이 들고 물을 높은 곳으로 옮기는 양수력 발전은 장소의 제약이 크다는 단점을 지니고 있습니다.

따라서 더 저렴한 에너지 저장 방식으로 시도되는 것 중 하나가 바로 압축 공기 에너지 저장 (CAES, compressed air energy storage) 방식입니다. 공기를 높은 압력으로 저장했다가 에너지가 필요할 때 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식입니다. 기술적으로 매우 단순하고 어디서든 장소의 제약 없이 쉽게 설치할 수 있어 주목받고 있습니다.

​

이미 중국에서는 100MW 출력 400MWh 용량의 CAES 시스템이 전력망에 연결되었으며 미국의 하이드로스토어는 2026년을 목표로 500MW/5GWh급 대용량 CAES 시스템에 도전하고 있습니다.

​

​

이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222330635039

​

https://blog.naver.com/jjy0501/222894674607

​

이스라엘의 관련 스타트업인 바로마르 (BaroMar)는 바닷물의 수압을 이용한 CAES 시스템을 발표했습니다. 이들의 CAES의 특징은 수심 200-700m의 바다 밑에 거대한 철제 혹은 콘크리트 케이지를 넣고 이를 이용해 공기를 압축 상태로 유지한다는 것입니다.

​

태양광, 풍력 등으로 남아 도는 에너지를 저장할 때는 공기 펌프를 통해 해저 공기 압축 탱크와 동일한 20-70bar의 압력으로 공기를 압축한 후 파이프를 통해 해저 저장 탱크에 보내게 됩니다. 이때 압축된 공기의 압력이 주변 수압과 같기 때문에 고압 저장 탱크는 필요 없습니다. 반대로 에너지를 방출할 땐 높은 압력을 통해 지상의 터빈을 돌려 에너지를 회수합니다. 에너지 회수 효율은 70%를 목표로 하고 있습니다.

​

​

(BaroMar - Sustainable and cost effective underwater Compressed Air Energy Storage)

​

이론적으로 매우 단순하고 가격도 저렴할 듯 하지만, CAES 시스템이 생각보다 상용화가 쉽지 않은 까닭은 공기의 압축 팽창 과정에서 열에너지가 방출되거나 투이되어야 하기 때문입니다. 이것 때문에 생각보다 에너지 회수율이 높지 않고 복잡한 열에너지 저장 및 투입 장치가 필요합니다.

​

사실 CAES 시스템의 핵심은 펌프, 터빈, 압축 탱크가 아니라 압축시 나오는 열을 저장했다가 팽창시 다시 투입하는 시스템입니다. 따라서 보통 70% 정도가 최대 수준인데, 바로마르가 그 수준에 실제 도달했는지는 아직은 미지수입니다.

​

이미 가동중인 중국의 대형 CAES나 다른 파일럿 시스템을 가동하는 CAES 시스템과 비교하기 위해서는 바로마르 역시 파일럿 시스템을 보여줘야 할 것입니다. 현재 4MW급 소형 파일럿 시스템을 개발하는 중이라는데, 실물을 보여줄 수 있을지 궁금합니다.

​

​

참고

​

​

https://newatlas.com/energy/baromar-compressed-air-underwater/

​

https://cleantechnica.com/2024/05/05/long-duration-energy-storage-from-thin-air-just-add-water/

라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기