한전은 무선전력전송, 매체순환연소기술 등 유망기술 후보군을 새로운 미래 먹거리로 키운다.
한국전력(사장 조환익)은 20일 서울 코엑스(COEX)에서 미래 에너지 시스템 패러다임의 변화와 전력분야의 새로운 전략과 비전을 전망하고, 전력 및 에너지 분야의 새로운 가치를 창출하기 위해 ‘미래 전력기술 포럼’을 개최했다. 
전력그룹사 및 산ㆍ학ㆍ연 전문가 등 200여명이 참여한 이번 포럼에서는 분산형 에너지 공급 확대, 수요자 중심의 에너지 시장 구조 전환 , 온실가스 관리 등 친환경적이고 지속가능한 전력사업 등 이슈가 집중 논의됐다.
포럼에서 한전 전력연구원은 ‘미래 유망기술 후보군 30선’을 발표했다.
기술실현 가능성·산업 영향력 등을 고려해 ▲무선전력전송 ▲매체순환연소기술 ▲신재생에너지의 가스화 저장 기술(R2G) ▲4G(전력-난방-냉방-물)기술 ▲그래핀 전선 등 30개 기술을 미래유망기술 후보군으로 선정했다.
이번 포럼에서 각계 전문가들의 의견을 수렴해 7월 중 최종 미래유망기술을 선정할 계획이다.  
한전은 이번에 도출된 유망기술 후보군을 ‘미래창조 발전전략’에 따라 미래 먹거리로 키워나갈 계획이다. 이를 실행하기 위해 관련 산학연과 함께 연구 방향 설정 및 투자 전략을 수립해 나갈 예정이다.  
김병숙 한전 신성장동력본부장은 포럼 축사를 통해 “지난 세기 동안 국가경제 성장에 든든한 버팀목 역할을 해온 전력산업이 앞으로도 우리 삶과 세상을 밝히는 등대와 같은 역할을 해야 한다”고 강조하면서 “포럼이 산학연이 함께 전력산업의 미래를 조명하고 성장 동력을 발굴함으로써 창조경제시대를 견인하는 계기가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

◇미래 유망 전력기술 후보 30선 기술개요
▲ 초임계 CO₂ 발전시스템(S-CO₂)
기존 화력발전소의 작동매체인 증기대신 초임계 상태의 CO₂를 사용해 발전하는 기술이다. 고효율 소형(화) 전력생산 시스템으로 기존 증기터빈 발전기술에 비해 발전효율을 획기적으로 높이고 모듈화가 가능하다.
▲ 원거리 무선전력전송 기술
전력에너지를 무선 전송이 가능한 전자기파로 변환시켜 무선으로 전력을 전달하는 새로운 개념의 전력전송 시스템으로 원격지 전력공급, 우주 태양광 발전, 유비쿼터스 무선 센서 전원 공급 등을 위한 핵심 기술이다.
▲V2G+EV+WPT 기술융합 비즈니스 모델
올해 미국에서는 전기차가 10만대 이상 팔릴 것으로 예상되고 있다. 운전자들은 편리한 EV 이용을 기대하고 있는데, 이를 해결하기 위해 무선전력전송기술을 적용한 EV 충전인프라와 이를 기반으로 한 V2G 시스템은 전력망의 새로운 전력저장자원으로 역할을 할 것으로 기대된다.
▲ 삼중수소 배타 전지
충전이 필요 없는 전지 기술이다. 삼중수소의  베타선을 에너지 원으로 사용해 전지 수명이 10~20년으로 초장수명을 자랑한다. 유지관리가 어려운 곳 및 휴대용 기기의 증가로 소형, 저전력, 장수명 전지 개발 필요한 현 시점에 Standy-by 기기의 고신뢰도 전원, 마이크로 그리드 원격센서 전원으로 활용될 것이다.
▲ 초전도 자기에너지 저장 (SMES) 시스템
초전도코일에 전류를 흘려 발생되는 자기에너지 형태로 전력을 저장하는 기술로 코일의 저항에 의한 전력손실이 없으며, 고전압 대출력이 가능하다. 반영구적인 수명, 빠른 응동특성(4msec)뿐만 아니라 순간 대출력(1 MW/ms)이 가능하는 것이 특징이다.
▲ 신재생에너지 등 잉여전력을 이용한 가스화 연료전환 기술(R2G)
자연에너지를 이용, 물을 전기분해해 청정연료로 전환 후 가스그리드에 저장하거나 직접 이용하는 기술을 말한다. 에너지저장 패러다임은 ‘전력 to 전력’에서 ‘전력 to 연료’로 시프트 되고 있으며 이 기술은 무한한 자연에너지의 활용성을 높이고 신재생전원 출력변동성을 완화 할 수 있다. 제주, 울릉도, 도서지역 적용시 연료비 및 운영결손비 저감에 적용이 가능하다.
▲ 태양열-화력 하이브리드 발전시스템 (태양열 저장 용융염)
태양열을 이용해 열 저장매체인 용융염(molten salt)을 1,000℃ 이상 가열, 액체 상태로 만들어 열을 보관했다가 밤이나 햇빛이 없는 날씨에는 용융염이 고체로 변하는 과정에서 내뿜는 열을 이용해 발전소 터빈을 돌려 전력을 생산하는 기술이다.
▲ 송전선로 유지보수용 생체 모방형 로봇
IT 기반 센서기술과 생체모방형 첨단 로봇기술을 융합한 기술을 지칭한다. 송전선로는 대부분 접근성이 떨어지고 작업환경이 위험하고 열악하므로, 사람대신 로봇에 이동성 및 접근성 향상 위한 생체모방공학을 도입해 지상·지중과 해상의 송전선로를 감시 및 유지보수하는 기술이다.
▲ 분산전원/수요관리용 4G(전력+열+냉방+물 생산)기술
전력+열+냉방+물 생산기술을 경제적으로 조합해 분산전원 및 수요 관리 기능을 수행하는 복합시스템 기술이다. 정부는 2020년까지 국내시장이 수도권 4,435 MW에 달할 것으로 예측했다. Frost&sullivan, 2013자료에서는 국외 시장규모를 2017년까지 약 4.9조원으로 예측하고 있다. 입지·환경문제, 에너지효율 향상 등 국가 에너지정책 달성에 기여할 수 있는 전략적 기술이다.
▲ 매체순환연소 CO2 원천 분리 발전
연료연소에 필요한 산소를 공기가 아닌 산소공여입자라는 고체입자를 이용해 공급함으로써 고농도 (약 99.5%)의 매체를 원천적으로 분리 포집하는 기술이다. 기존 CCS 기술대비 CO2 포집비용이 약 50%이상 저감되며 타포집기술 대비 발전효율이 6% 이상 높아져 CDM 사업으로 활용할 수 있다.
▲ 그래핀 소재 초고효율 전선
그래핀 이나 탄소나노튜브를 이용해 기존 구리 전선보다 막대한 양의 전력을 전송할 수 있는 초고효율 전선이다. 그래핀 또는 탄소나노튜브는 열 및 전기전도도가 높고, 가볍고, 기계적·화학적 특성이 우수하며 온도-저항변화가 작아 큰 전력 전송이 가능하므로 장거리 선재화 및 접속 기술 등의 상용화 기술 개발이 필요하다.
▲ 빅데이터 스마트 에너지 서비스 솔루션 기술
가정, 빌딩, 공장 등 전력량을 원격 모니터링하고 에너지 빅테이터를 구축해 실시간 과금정책과 수요자 중심 스마트 에너지 솔루션을 실현하는 기술이다. 파이크 리서치는 전력 빅데이터 시장이 2015년까지 11조 3,000억원 규모까지 성장할 것으로 전망했고 캘리포니아 주는 전력 빅데이터 공개로 연간 1,500만 kW가 절감된 것으로 보도한바 있다.
▲ 생물학을 이용한 CO₂ 분리 회수
미생물을 에너지원으로 이용해 생·화학적, 물리적 변환과정을 통해 액체, 가스, 고체 형태의 바이오 연료를 제조하는 기술이다. CO₂를 효과적으로 저감함과 동시에 바이오 연료를 생산해 CO₂ 감축 및 대체에너지 생산을 동시에 해결할 수 있다. 현재 바이오 디젤 생산가격이 석유디젤보다 약 6배 높은 수준이므로 경제성 있는 기술개발이 필요하다.
▲ 자연재해 예측 및 대응 기술
자연재해로 인한 송배전 설비의 취약성을 사전에 진단·평가해 고장 발생 가능성을 줄이고, 재해 발생시 대응하는 기술이다.
일본 CRIEPI는 변전소 내진성능 평가 및 보강방안, 지진대비 등의 기술을 주요 연구분야로 다루어 수행 중이다. 송배전 설비의 자연재해 위험성이 급격히 증가하는 추세에 맞춰 자연재해 취약성을 평가하고 리스크를 관리하는 선제적 대응 기술이다.
▲ Micro Synchrophaser 기술
발전소나 변전소에 설치해 전압과 전류를 위상형태로 측정하는 계측 통신장치다. 전력시스템 상황을 고해상도로 볼 수 있도록 해 전력 네트워크를 진단 가능하게 한다. 전력사고시 연계적 사고를 사전에 차단해 광역 범위의 블랙 아웃을 막고 전력 공급의 안정성을 향상 시킬 수 있다.
▲ 지속 가능한 에너지 인터넷 환경
에너지 소비 주체와 생산주체를 모두 인터넷에 연결, 에너지 효율을 극대화 하고 온라인 에너지 안심 거래 시장 창출하는 기술이다. 제러미 리프킨의 제 3차 산업혁명에서 인터그리드로 언급된 바 있다. 급격한 도시화, 노령화, 1인가족화 시기에 양방향적 능동적 에너지 공급과 수요가 가능한 환경구축에 필요한 기술이다.
▲ 마이크로 코제너레이션 기술
기존의 중앙집중형 대용량 설비의 대체 개념으로 다수의 소용량 설비를 연결해 커뮤니티 단위로 냉난방 부하 및 전력 부하를 공급하는 네트워킹 기술이다, 가정단위 또는 아파트 단지의 열-전기 에너지 네트워크로 2050년까지 20GW 규모 설비가 설치돼 전력소비의 20%를 담당할 것으로 전망되고 있다.
▲ 전력사용자 에너지 소비▲행태 예측기술
양방향 전력정보 커뮤니케이션 구현이 가능한 스마트 그리드의 조건에서 전력 소비자의 패턴을 분석 및 조사하는 기술이다. 미국 DOE와 전력회사들과 함께 다양한 Customer Behavior Study가 이뤄지고 있으며 전력요금에 대해 적정가격 산정을 위한 근거자료로 활용이 가능하다.
▲ 태양광 모듈 self-cleaning 로봇
기존 태양광 발전시설의 패널들은 오염으로 인해 태양광 발전효율이 저하되는 문제가 대두되고 있다. 이를 효율적으로 운영 및 관리 하는 기술로 self-cleaning 로봇이 패널을 항시 최적 상태로 유지하는 기술이다.
▲ 와류 풍력 시스템
태양 복사에너지에 의해 생성되는 공기 와류를 이용한 풍력발전 기술로 ARPA-E는 2013년 차세대 7대 에너지 기술로 발표한 바 있다..