세계에서 가장 진보적이고 존경받는 ESS전문기업을 향한 ㈜H2의 발걸음

 

 

 

 

 

세계에서 가장 진보적이고 존경받는 ESS전문기업을 향한 (주)H2의 발걸음

 

 

 

  전기저수지가 있다면 믿을 수 있겠습니까?

  전기저수지는 무슨색을 띠고 있을까요?

  2013년 4월 대구 그린엑스포에 대학생 기자단의 일원으로 취재 및 홍보차원에서 참여하게 되었습니다. 상당히 매력적인 제품들을 앞세워서 저의 눈길을 사로잡은 업체들이 많이 있었지만 그 중에서 개인적으로 가장 매력적인 업체로 느껴졌던 곳은 역사가 길지 않은 벤처업체인 ㈜H2 였습니다. 바나듐(Vanadium)용액의 4가지 아름다운 색상에 나도 모르게 이끌려 어느샌가 ㈜H2의 부스 중앙에 서있었습니다.

 

  회사소개부터 하자면 ㈜H2는 3명의 KAIST 박사출신들이 2010년에 설립한 벤처기업입니다. 2010년 8월 법인설립을 하였고 2011년 3월 벤처기업 인증을 받았습니다. ㈜H2는 레독스 흐름전지 등의 대용량 이차전지를 이용한 ESS(Energy Storage System)를 중점적으로 개발하고 있습니다. 또한 우리나라 연구개발의 중심지인 대전 대덕연구개발특구의 대덕테크노벨리 내에 위치하고 있습니다.

ESS를 이용한 전반적인 에너지 이동경로는 다음사진과 같습니다.

 

 

위 그림은 태양광발전이나 풍력발전 등으로 발생한 전기에너지를 ESS(Energy Storage System)에 저장해 놓고 필요에 따라서 저장된 에너지를 수요자들이 사용하는 모습을 한눈에 보기 쉽게 모형으로 보여주고 있는 그림입니다. ESS의 상단에는 전기에너지를 제어해 주는 컨트롤러가 설치되어 있고 하단에는 저장물질인 바나듐(Vanadium)용액이 위치한 구조입니다.

당시 바나듐(Vanadium)용액에 대한 지식이 없었기 때문에 ㈜H2의 직원으로 보이는 분에게 궁금한 사항을 물어보았습니다. 먼저 바나듐(Vanadium)용액의 특성과 저장방법에 대해 물어보았습니다.

 

  

위의 사진이 바로 박람회에서 나의 발걸음을 멈추게 한 장본인 바나듐(Vanadium)용액입니다. 화합물의 색이 다양하고 아름다워 스칸디나비아의 미의 여신 ‘vanadis’를 따서 지은 이름이라고 합니다. 바나듐(Vanadium)은 전이원소에 속하는 화학원소로 기호는 V이고 주기율표에서는 5족에 속하는 은회색의 전이금속으로 원자번호는 23입니다. 단단하나 연성과 전성이 있습니다. 원소 자체로는 반응이 커서 자연상태 에서는 화합물로만 존재합니다. 산화물 보호 피막을 만들기 때문에 공기 중에서 실온에서는 잘 산화되지 않으나, 가열하면 산화됩니다. 내부 식성이 좋고 알칼리, 황산, 염산에 대해서도 안정합니다. 녹는점과 끓는점이 높으며, 밀도는 철의 78% 정도입니다. 이온이나 화합물들은 산화상태에 따라 여러 가지 색깔을 띠게 됩니다. 주요 산화상태는 +5, +4, +3, +2이며 산화상태에 따라 색이 아주 다릅니다. V2+는 보라색,  V3+는 녹색,  V4+는 진한청색,  V5+는 노란색입니다.

방전이 되면 서로 다른 두 곳에 저장되어 있는 바나듐(Vanadium)용액이 V3+, V4+의 상태가 되고 충전이 되면 V2+, V5+의 상태가 되어 양쪽의 차수의 상대적 차이에 의하여 전기 에너지를 저장할 수 있게 됩니다.

 

다음 그림은 각각의 전극에서 산화와 환원되는 과정에 대한 화학식과 충방전에 대한 원리를 이해하기 쉽도록 나타낸 그림입니다.

 

 

 

이러한 방식으로 ㈜H2사에서 이번 박람회때 내놓은 제품이 바로 VRFB(Vanadium redox flow battery)가 적용된 EnerPAC310입니다. 20,000cycle 이상의 긴 수명을 가지며 폭발위험성이 없어서 안전하다고 합니다. 또한 원격 모니터링과 제어가 가능한 시스템을 갖추고 있으며 모듈을 여러개 연결함으로써 손쉽게 더 큰 출력 및 에너지를 갖는 시스템을 구성할 수 있다고 합니다.

 

아래 사진이 바로 박람회장에서 ㈜H2에서 공개한 제품의 전체 외관입니다. 크기 비교를 위하여 조심스레 제품 옆에 서 보았습니다.

 

 

 

  효율적인 다양한 발전도 중요하지만 발전된 에너지를 효율적으로 손실을 최소화 하여 저장하는 것도 그만큼 중요하다고 생각합니다. 발전소나 발전기에서 생산된 전기에너지는 곧바로 소비되지 않으면 버려지게 되는데 때문에 전력공급업체는 peak 전력소비에 대비하여 과다한 설비 투자가 이루어 질 수밖에 없으며 그로인해 수요 전력량을 초과하는 발전으로 많은 에너지 낭비가 생기고 있습니다. EnerPAC301은 사용되지 않고 버려지는 전기에너지를 효과적으로 사용할 수 있도록 해 주며 태양광, 풍력, 등 출력 변동성이 큰 신재생에너지 발전의 품질을 획기적으로 향상시켜주고 융합한 microgrid 구축이 가능합니다.

도전하고 변화를 선도하는 벤처기업인 ㈜H2의 앞으로의 행보에 많은 관심과 응원을 주시기를 바라며 세계에서 가장 진보적이고 존경받는 ESS 전문기업으로 거듭나시기를 기대하겠습니다.

 

참고자료 : http://www.h2aec.com/

 

S.F. 5기 김 형 ( E-mail : truekh7777@gmail.com)