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나노기술의 재생에너지에의 응용

전문가 제언: ○ 나노물질은 높은 비표면적, 광감응성, 촉매 및 항균 활성, 전기화학적, 광학적 그리고 자기적 특성 등을 보유하고 있어 수질 모니터링 센서, 특수 흡수제, 그리고 오염제거제 및 살균제, 그리고 분리막 등 다양한 영역에 그 용도를 넓혀가고 있다. 청정한 재생에너지의 유효한 활용은 21세기 기술계의 가장 큰 도전의 과제의 하나인 바, 나노기술의 재생에너지 분야에의 활용은 매우 중요한 연구개발 영역이다.

○ 현재, 나노기술의 재생에너지 분야에의 접목은 조명 및 가열의 효율 향상, 그리고 축전 용량의 향상 등에 큰 역할을 하고 있으며, 태양에너지 활용 및 수소의 생산/저장 분야에 사용되는 부품 가격의 절감에도 기여하고 있다. 또한, 바이오연료 산업도 나노입자의 활용을 통해 크게 개선되고 있지만, 나노기술의 지열, 풍력, 그리고 조력 에너지 시스템에의 활용에 대한 연구는 그다지 많이 되어 있지 않다.

○ 나노기술의 재생에너지 시스템에의 활용으로 주목을 받고 있는 분야는 고 용량 슈퍼커패시터 및 염료감응형 유기태양전지의 개발로, 그동안의 많은 노력에도 불구하고 아직 실용화에는 이르지 못하고 있는 것으로 보인다. 한편, 기존에 가동 중인 설비에의 나노액체의 적용은 설비의 효율 향상을 위한 좋은 방안으로 생각된다.

○ 미국의 맥스웰이 GM, 포드 등과 HEV용 수퍼 커패시터 공동연구를 진행 중이며, 일본, 미국, EU에서는 출력변동 보상을 위한 이차전지와 초고용량 커패시터로 구성된 출력변동 평준화 기술을 개발 중이다. 한편, 알곤 연구소, 브라운 대학 등 미국의 연구소 및 대학을 중심으로 고체산화물 연료전지 관련 다양한 R&D가, 그리고 독일의 프라운호프 시스템 및 혁신연구소에서는 태양에너지 관련 연구가 진행 중이다.

○ 국내에서는 코오롱이 고안전성 유기태양전지 모듈, 동진 세미켐이 염료감응형 태양전지를 이용한 창호맞춤형 고투과 박막 태양전지 모듈, 그리고 삼성 SDI, LG화학 등에서 해외 자동차업계와 손잡고 EV용 배터리 개발을 추진하고 있다. 한편, KAIST 김 종원 교수가 21C 프론티어 사업으로 수소에너지 사업을 진행 중이다.

저자: Ahmed Kadhim Hussein
자료유형: 학술정보