재생에너지원 친환경성 유지 위한 P2G 저장기술 개발
궁극적 친환경에너지 발전 방식…“잉여전력, 수소로 생산”

[에너지신문] 최근 화석연료로 인한 환경문제에 대한 해답 중 하나가 바로 ‘재생에너지’다. 재생에너지는 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 무공해 에너지로 태양광, 풍력, 수소, 수력, 지열, 핵융합 등 다양하다.

▲ 지필로스 사옥전경.
▲ 지필로스 사옥전경.

정부는 지난 2017년 ‘재생에너지 3020 이행계획’을 발표하고 오는 2030년까지 전체 발전량에서 재생에너지가 차지하는 비중을 7%에서 20%로 확대한다는 목표를 세웠다.

이에 주목받는 기업이 (주)지필로스다. 지필로스(대표 박가우)는 2009년 설립된 P2G(재생에너지 연계형 수소융합시스템) 및 신재생에너지 기반의 전력변환장치 전문기업으로, 우수한 기술력을 바탕으로 고효율의 안정적인 전력에너지 공급을 위해 쉼 없이 연구개발에 매진해왔고, 신재생에너지 분야에서 만큼은 끊임없이 노력한 끝에 국내 중소용량 연료전지시스템용 전력변환장치 분야에서 독보적인 위치에 오르게 됐다.

지필로스는 현재 안주하지 않고 제2의 도약을 위해 ‘재생에너지 연계형 그린수소 생산 시스템(Power To Gas 시스템)’ 분야와 철도차량에 특화된 ‘에너지저장장치 연계형 회생에너지 활용 시스템’ 분야 등으로 사업 영역을 점차 확장해 나가고 있다.

지필로스는 현재 불규칙적인 발전문제를 해결하는 동시에 재생에너지원의 ‘친환경성’을 유지할 수 있는 기술, ‘P2G 에너지 저장기술’에 주목하고 있다.

버려지는 ‘잉여전력’, 수소 생산한다
P2G 에너지 저장기술은 태양광이나 풍력발전을 이용해 대량 생산된 전기로 ‘수소’로 저장하는 기술이다. 태양광·풍력 발전에서 사용되는 에너지원인 태양 일조량과 바람세기는 일정치 못해 일정시간 때에는 발전량이 너무 많아 버려지는 ‘잉여전력’이 발생하는 반면 일조량과 바람이 약할 때는 전력이 부족한 사태가 발생할 수 있다.

지필로스는 이때 발생되는 잉여전력으로 P2G시스템의 ‘수전해시스템’을 이용, 수소를 생산한 후 저장하는 기술을 개발한 것. 이렇게 만든 수소를 이용, 발전량이 적을 때 수소연료전지를 가동해 전력을 생산하도록 한 것이다.

지필로스 관계자는 “P2G시스템은 잉여전력 활용으로 낭비되는 에너지자원을 사용, 친환경 ‘그린수소’를 생산할 수 있기 때문에 ‘궁극적인 친환경에너지 발전 방식’이다”고 강조한다. 

정부는 단기적으로 천연가스(LNG) 등을 개질해 생산하는 ‘회색수소’를 사용할 수밖에 없지만, 2022년 이후에는 P2G에너지 저장기술과 수전해 시스템을 통해 완전한 친환경 에너지원인 ‘그린수소’를 사용한다는 계획을 가지고 있어 지필로스의 영향력은 더욱 확대될 것으로 보인다.

▲ 지필로스 상명P2G 현장.
▲ 지필로스 상명P2G 현장.

P2G시스템 불안정성, ‘전력변환장치’로 해결
지필로스는 잉여전력을 수소로 전환한 후 사용하더라도 P2G시스템에 이용되는 태양광· 풍력의 불규칙적인 발전 문제는 존재한다는 점 이에 따른 전력계통의 불안정은 수전해 시스템의 ‘전해조에 무리를 가할 수 있다는 점을 인식하고 이를 해결하기 위한 방법을 찾았다. 바로 ‘전력변환장치(PCS)’다.

전력변환장치란 에너지 저장시스템 내 발전원에서 전력을 받아 전압, 주파수, 전류 등의 전기특성을 변환하는 장치다. 이를 이용하면 태양광·풍력 발전으로 생산된 전력을 일정하게 수전해 시스템 전해조에 전달할 수 있어 안정적이고 효율 높은 수소를 생산할 수 있다.

국내 대표 P2G시스템 기업인 지필로스는 현재 600W급에서 500kW급에 이르는 전력변환장치 개발을 완료하고 현재 제주 상명풍력단지 P2G시스템에 적용하고 있다.

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