기본 콘텐츠로 건너뛰기

산을 이용한 중력 에너지 저장 시스템 Mountain Gravity Energy Storage (MGES)



(Illustration: IIASA. Storing energy for long periods of time is difficult. One researcher proposes using a scheme called a Mountain Gravity Energy Storage (MGES) as a solution.)


 유럽의 연구자들이 새로운 개념의 중력 에너지 저장 시스템을 제안했습니다. 오스트리아 International Institute for Applied Systems Analysis의 줄리안 헌트(Julian Hunt)가 이끄는 연구팀은 산을 이용한 중력 에너지 저장 시스템인 Mountain Gravity Energy Storage (MGES)의 개념을 저널 에너지에 발표했습니다. MGES는 케이블카와 유사하게 생긴 에너지 저장 시스템으로 케이블카와 다른 점은 사람 대신 무거운 물질을 위 아래로 실어나른다는 것입니다. 


 구체적으로 어떤 물질을 살어나를지는 상황에 따라 다르겠지만, 콘크리트 블록이나 모래를 아래 위로 이동시켜도 물보다는 부피가 현저히 적을 것입니다. 또 수력 발전과는 달리 증발에 대한 우려가 없고 오랜 세월 장기 보존이 가능하다는 것이 물을 이용한 중력 에너지 저장 시스템보다 유리한 점입니다. 


 연구팀은 높이 차이가 1000m 정도 나면 주로 리튬 이온 배터리를 이용한 에너지 저장 시스템보다 훨씬 경제적일 것으로 예상했습니다. 이 경우 MWh 당 저장 비용은 50-100달러 수준으로 현재의 리튬 이온 배터리의 10% 수준에 불과합니다. 다만 리튬 이온 배터리 가격은 점점 저렴해지고 있고 즉시 전력으로 바꿀 수 있으며 대규모 공사가 필요 없다는 점이 큰 장점이라 리튬 이온 배터리 기반 ESS는 여전히 대세가 될 것으로 생각합니다. 다만 장시간 에너지를 저장하는 경우 리튬 이온 배터리는 시간이 지나면서 방전된다는 문제점이 있습니다. 장기 에너지 저장은 중력 에너지 저장 시스템이 훨씬 유리합니다. 


 최근 물이나 콘크리트 블록을 이용한 중력 에너지 저장 시스템이 주목 받는 이유는 풍력이나 태양에너지 같은 신재생 에너지 보급 확대에도 이유가 있습니다. 발전량이 불규칙하다 보니 에너지 저장 시스템이 필요한 것이죠. 중력 에너지 저장 시스템은 양수력 발전 이외에는 현재는 널리 사용되지 않고 있으나 이런 시대적 배경에 맞게 비용 효과적인 시스템을 개발한다면 가능성은 있어 보입니다. MGES가 제안으로 끝나지 않고 실제로도 가능할지 궁금합니다. 


 참고 





댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...