[ENTECH 후기] K-Energy를 선도하는 KIER

K-Energy를 선도하는 KIER

대학생신재생에너지기자단 23기 안윤아

 

[한국에너지기술원(KIER) 소개]

[한국에너지기술연구원 부스 전경]

출처: ©23기 안윤아

[한국에너지기술연구원의 기능]

출처: 한국에너지기술연구원

한국에너지기술연구원(KIER)은 인류의 지속가능한 미래를 위해 기후변화 위기를 극복할 수 있는 에너지 기술을 개발하는 정부출연 연구기관이다. KIER은 태양광, 풍력, 바이오 등의 자연에너지를 경제적으로 활용하는 기술, 에너지 사용량을 최소화하는 고효율 기술, 화석연료를 청정하게 활용하는 기술, 저비용의 수소를 생산, 저장 활용하는 기술을 개발하고 보급하여 2050 탄소중립을 실현하고 인류의 지속 가능한 미래를 위해 연구하고 있다.

 

[KIER이 보유한 사업화 유망기술]

▲ 위성영상 기반 입체형 BIPV 태양광 발전량 예측기술

위성영상 기반으로 3차원 입체형 태양자원지도를 개발하여 BPV(지붕형, 창호형, 벽면형 태양광 발전시설)의 최적 설치위치 및 발전량을 예측하는 기술이다. 국가참조표준 측정자료와 비교검증을 통하여 세계 최고 수준의 일사량 예측 정확도 달성하였다. (일일 누적일사량 기준 오차율 5%로 현 세계 최고인 SolarGiS보다 우수함)

 

▲ 이차전지용 카본 전극 및 그래핀 생산기술

출처: 한국에너지기술연구원 사업화유망기술

기존 탄소 소재의 한계를 뛰어 넘을 수 있는 우수한 물리적, 화학적 특성을 지닌 Break Through Technology로써의 2D 구조의 그래핀 합성기술이다. [그래핀] 얇은 layer 층을 구성하는 고품질의 그래핀 산화물(GO)를 만들고 최종 환원 그래핀("키어핀"이라명명)을 만드는 과정에 마이크로웨이브 기법을 도입하여 공정과정을 단순화시켜 대용량 합성을 가능하게 한다.

 

▲ 초고속 충전 가능한 알루미늄 이온 배터리 기술

출처: 한국에너지기술연구원 사업화유망기술

초고속 충전, 안전성, 저가화 등이 크게 향상된 전극 및 이를 기반으로 하는 고율속 특성을 갖는 알루미늄 이차전지 기술이다. 본 알루미늄 이차전지 기술은 자원적 한계를 지니는 리튬 이차전지용 에너지저장소재를 벗어나, 이들의 대안이 될 수 있는 초저가, 고안전성, 고출력, 장수명 특성 및 우수한 저온 특성을 갖는 대안적 에너지 저장소재 기반의 이차전지 기술이다.

 

▲ 균일한 고품질의 대면적 페로브스카이트 광흡수층 박막 형성기술

출처: 한국에너지기술연구원 사업화유망기술

용액공정으로 균일한 대면적 페로브스카이트 광흡수층을 제조할 수 있는 기술로서 아직 마르지 않은 페로브스카이트 박막을 불활성 기체를 이용한 고압의 챔버내에 넣어주어 용해도를 높여줌으로 고품질의 균일한 페로브스카이트 광흡수층 박막을 형성하는 방법이다. 대면적의 균일한 박막 형성이 가능하게한다. 외부 환경이 통제되어 재현성이 높으며, 결정성장속도를 늦춰주어 고품질의 박막을 형성할 수 있다.

 

▲ 화학기상증착법을 이용한 고품질 저비용 에피탁시 실리콘 기판 제조 기술

출처: 한국에너지기술연구원 사업화유망기술

태양광 및 광다이오드 등 반도체 산업에 사용되는 다양한 스펙의 실리콘 기판을 가스반응을 통하여 gas-to-wafer 저비용으로 제조하는 혁신적인 기술이다. 본 기술은 CZ 및 상압CVD대비 현저히 낮은 공정온도에서 gas-to-wafer 공정을 통하여 에피탁시 실리콘 기판을 제조 할 수 있다. 본 기술은 모체기판 위에 dual-functional 분리층을 플라즈마CVD를 통하여 성장하므로, 모체기판이 소모되지 않아, 모체기판 반영구적 사용 가능하다.

 

참고문헌

1) 한국에너지기술연구원, 한국에너지기술연구원 사업화유망기술 VOL6, https://www.kier.re.kr/resources/doc/pdf/2023year.pdf