전력시장의 동향 파악!
공정한 전력거래 구현을 위한 ‘전력시장감시보고서’

본 내용은 전력시장감시위원회가 전력시장의 동향을 정기적으로 파악하고 이상현상을 신속하게 감지함으로써 시장감시업무를 효과적으로 지원하기 위해, 초기정산 실적을 기준으로 작성한 월간 전력시장감시보고서를 재조명한 자료이다.
전력시장감시위원회는 공정한 전력거래 구현과 경쟁적 전력시장 조성을 목적으로 전력시장운영규칙 제6.2.1조에 근거하여 설립된 전기위원회 산하기구로서, 전기사업법 제21조의 금지행위를 비롯한 전력시장에서의 제반 불공정 행위에 대한 감시 및 시정조치를 담당하고 있다.

1. 전력시장 현황

(1) 전력수요와 일반발전설비 공급가능용량

그래프를 보면 SMP곡선의 움직임이 예측수요 및 일반입찰 기여량과 비슷한 패턴으로 움직이는데, 이는 전력수요 대비 일반발전설비 공급가능용량의 점유율이 전력시장가격에 영향을 미치는 것을 의미한다.
5월 일반설비의 전력수요 평균 기여율은 27.2%로 전년도 동월의 평균 27.1% 대비 소폭 증가한 수준이다. 기저발전기 입찰량 평균은 전년 동월 대비 197㎿ 감소한 37,318㎿였고, 예측수요 평균은 전년 대비 113㎿ 감소한 51,901㎿를 기록했다. 평균 예측수요 감소량 대비 기저발전기 입찰량 평균 감소량이 다소 큼에 따라 일반설비의 전력수요 기여율이 소폭 증가했다. 일반설비 전력수요 기여율 최대치는 5/29(금) 17시에 42.4%(기여량 27,297㎿)를 기록했다.

(2) 예측수요와 일반설비의 전력수요 기여율

예측수요와 기여율 분포도를 살펴보면, 일반적으로 전 구간에서 일반설비의 전력수요 기여율이 전력수요가 상승할수록 증가하는 경향을 보인다. 변동비가 낮은 기저발전기가 거의 전 구간 입찰량 대비 높은 발전율로 운전하므로, 전력수요가 변동하는 부분의 운영에 변동비가 높은 일반설비가 기여하기 때문이다.
5월 일반설비의 전력수요 기여율을 살펴보면, 평균 기여율은 27.2%로 전월 28.7% 대비 소폭 감소, 전년 동

월 27.1%와 거의 비슷했다. 전년 대비 공급능력이 7,536㎿ 대폭 증가했으나, 기저발전기 평균입찰량(-197㎿)과 예측수요평균(-113㎿)은 소폭 감소한 영향으로 보인다.

(3) 전력시장가격과 전력수요

5월 예측수요와 시장가격간의 상관계수는 0.739로 전년 동월 0.761보다 소폭 줄었다. 상관계수의 감소는 예측수요가 상승할 때 시장가격이 증가하는 정도가 작아진 것을 의미하는데,  5월에는 시장가격에 미치는 전력수요의 영향도가 전년 동월에 비해 작아졌음을 의미한다.
전반적으로 전년 동월에 비해 낮은 가격대의 가격결정이 발생됐으며, 공급능력이 전년에 비해 평균 7,536㎿가 증가해 대폭 확충된 반면, 예측수요 평균이 113㎿ 감소에 그친 영향이 반영된 것이다. 이와 같이 공급능력이 확충되었으나, 수요가 감소해 SMP 평균값은 전년 대비 33.2% 하락했다. SMP 최대치는 5/23(토) 14시 a_복합2CC가 결정한 104.3원/㎾h였고, SMP 최저치는 5/26(화) 4시에 b_#1CC가 결정된 40.3원/㎾h로 집계됐다.

(4) 거래규모와 정산단가

5월 전력거래량과 정산단가의 상관계수는 0.918으로 전년 동월 0.904에 비해 소폭 증가했다. 여기서 상관계수의 증가는 정산단가에 미치는 전력거래량의 영향이 커졌으며, 정산단가에 미치는 전력거래량의 영향도가 전년 동월에 비해 소폭 증가했음을 의미한다. 정산단가 최고치는 104.7원/㎾h로 5/30(토) 15시에 발생했다. c_#1CC가 가격을 결정하면서 SMP도 높은 수준이었으며, 일반 발전기 입찰기여도도 높은 수준을 기록한 시기였다. 평균 정산단가는 65.46원/㎾h로 전년 동월 대비 23.8% 하락했으며, 정산조정계수가 상향 조정되었으나 평균 SMP가 떨어진 결과로 보인다.

(5) 가격지속곡선

5월 가격대별 지속시간을 살펴보면, 전년 동월 대비 높은 가격대의 피크치가 많이 완화됨과 동시에 가격의 하향 안정화가 이뤄진 결과를 보여주고 있다. 140원/㎾h 이상 구간의 가격결정발생 비율이 전년 동월에는 57.1%, 160원/㎾h 이상이었으나, 금년에는 90~110원/㎾h 이내에서 가격결정이 대부분(96%)되면서 가격결정구간이 전년 동월과 상이했다.

(6) 가격변동성

5월 평균시장가격은 96.62원/㎾h으로 전년 동월 대비 33.0%, 전월 대비 6.8% 하락하며 2009년 이래로 최저 가격을 기록했다. 금년은 전년 동월 및 전월 대비 SMP결정비율이 가장 높은 LNG 및 유류의 열량단가 하락에 기인했으며, 법정 공휴일에 의한 연휴 영향으로 인해 기저발전기가 가격결정을 한 요인이 있었다. LNG복합의 가격결정비율은 전년 동월대비 3.8%P 줄어 95.3%였으며, 유류는 4.3%P 증가해 4.3%, 국내탄은 0.1%P 하락하며 0.3%, 유연탄은 0.4%P 감소해 0.1%를 기록했다.

2. 전력계통현황

(1) 발전원별 발전율

발전원별 5월 평균 발전율(입찰용량 대비)은 유연탄기력 99.41%, 무연탄기력 88.33%, 중유기력 26.88%, LNG 45.31%, 원자력 99.98%를 나타냈다. 전체 평균 발전율은 79.5%로 전월 대비 0.9%p 상승, 전년 동월 대비 7.5%p 하락했다. 전월 대비 상승한 요인은 입찰량 감소율(-2.9%)이 발전량 감소율(-1.8%)보다 큰 것에 기인하며, 전년 동월대비 하락한 요인으로는 발전량 감소(-0.7%)및 입찰량 증가(+8.7%)때문으로 판단된다.
전반적으로 기저발전기인 원자력 및 유연탄 등 기저발전기는 99% 이상의 발전율로 운영됐으며, 무연탄기력, 중유기력 및 LNG복합의 경우는 발전율이 전력수요의 영향을 받아 변동하는 패턴을 보였다.

(2) 일별 공급예비력 추이

5월 평균 공급예비력은 17,307㎿로 전년 동월 11,431㎿ 대비 5,876㎿, 전월 17,008㎿ 대비 1,341㎿ 증가했다. 전년 동월 대비 공급능력은 5,755㎿가 상승했으나, 최대전력이 165㎿ 감소된 영향이 반영된 것이다. 전월 대비 공급능력이 평균 3,562㎿, 최대전력은 2,564㎿  감소함으로써 공급예비력 역시 1,043㎿ 줄었다. 동월의 최저공급예비력은 5/29(금)에 발생한 977㎿으로, 해당 일 운영예비력도 충분히 확보돼 별도의 전력수급경보발령 없이 안정적으로 운영됐다.

(3) 입찰기준 예비력과 전력시장가격

5월 송전단기준 최대전력은 5/29(금) 15시 64,519㎿를 기록해 전년 동월 64,646㎿ 보다 0.2% 감소한 수치로 집계됐다. 월 평균전력(발전단기준)의 경우는 54,433㎿를 보이며 전년 동월 대비 0.1% 감소로 계절특성상 냉난방부하가 거의 없는 시기로 전년과 비슷한 추세를 나타냈다.
전년 동월 대비 월간 피크 시 설비용량은 신규 발전기의 준공(d_발전기)로 8,003㎿ 증가한 95,681㎿에 이르러 9.1%의 증가율을 보였고, 공급능력은 전년 대비 2,300㎿(3.1%) 상승한 76,874㎿를 확보했다. 최근 6년간(2010~2015)의 연도별 5월 실적을 보면 최대전력 증가율은 4.0%로 나타났으며, 월평균전력 증가율은 3.4%를 보였다.

(4) 전력시장가격과 입찰기준 예비율

전력시장가격과 입찰기준 예비율과의 관계를 살펴보게 되면, 전반적으로는 반비례 추세를 확인할 수 있다. 즉 입찰기준 예비율이 증가할수록 전력시장가격이 낮아짐을 알 수 있다. 입찰기준 예비율 증가에 따라 전력시장가격이 낮아지는 정도는 상관관계로 비교할 수 있으며, 전월 입찰기준예비력과 시장가격의 상관관계가 △0.759이었던 것에 반해 5월에는 △0.738로 시장가격에 예비력이 미치는 영향이 소폭 감소한 것으로 나타났다.
분포도를 살펴보면 법정 공휴일에 의한 연휴 영향으로 기저발전기가 가격을 결정을 해 일부 낮은 가격(40~50원)이었던 부분을 제외하고는 전월 대비 시장가격이 전반적으로 낮고 안정적으로 형성돼 있다. 이는 연료가격 하락 및 공급능력은 증가됐으나 수요가 감소된 결과이며, 평균 전력시장가격이 전월 103.72원/㎾h에서 5월에는 96.62원/㎾h로 감소했다.

(5) 제약발전량

총 제약발전량(CON)은 2,477.03GWh로 2,517.20억 원의 정산금이 발생했다. 이는 총 부가정산금 중 가장 많이 차지하는 부분이다. 전월 대비 제약발전량은 12.0%, 정산금은 17.2% 감소했으며, 전년 동월 대비 제약발전량은 4.3% 증가했으나 정산금은 32.6% 줄었다. 기타 항목에서의 각 정산금 비중은 기동비용정산금(SUAP) 비중이 71.24%, 그 외에는 SMP 결정제외 발전기 정산금(XGESMP) 비중이 28.68%를 차지했다.
연료원별로 제약발전량(CON)을 살펴보면 원자력, 유연탄 등 기저발전기의 점유율은 낮았고, 유류가 전체의 9.6%, LNG가 전체의 81.3%를 차지하며 점유율이 높게 나타났다. 복합에서는 인천지역 발전기인 i_CC, l_CC 발전기들이 주로 발생했으며 열제약발전기인 m_열병합1CC, n_열병합1CC도 다수를 차지했다. 유류발전기는 계통제약과 관련해 o#4, p#5,6이, 양수발전기는 SMP 하락에 의한 입찰철회로 전월과 같이 발전제약이 많았다.

경기도·안산시장·삼천리·한국서부발전·CJ 제일제당, 30㎿h급 연료전지 발전소 건립 협약 체결

- 안산에 연료전지 발전소 건립·에너지비전 발표 후 첫 성과

경기도의 규제개선노력 끝에 기업 투자가 가능해진 안산시 CJ제일제당 공장 부지에 30㎿h급 연료전지 발전소가 들어선다. 남경필 경기도지사와 제종길 안산시장, 이찬의 삼천리 대표, 정영철 한국서부발전 전무, 김상유 CJ 제일제당 생산총괄은 경기도청 상황실에서 이 같은 내용을 담은 ‘안산 연료전지 발선사업 공동 추진을 위한 협약서’에 서명했다. 이번 협약은 지난 6월 25일 경기도가 발표한 2030 에너지 비전 발표 이후 첫 번째 성과라는 점에서 의미가 있다. 경기도의 2030 에너지비전은 오는 2030년까지 현재 29.6%인 도내 전력자립도를 70%까지 끌어올리는 한편, 전체 전력생산량의 6.5%에 불과한 현 신재생에너지 비중을 20%까지 확대한다는 내용을 담고 있다. 30㎿급 연료전지 발전소는 전국에서 두 번째 규모로 사업비는 약 1,600억 원 정도가 소요될 것으로 예상되고 있다. 삼천리와 한국서부발전을 중심으로 한 특수투자합작법인이 발전소 건립과 운영을 맡을 예정으로 현재 합작법인 구성이 추진 중이다.
협약에 따라 경기도와 안산시는 관련 법령이 허용하는 범위 내에서 행정적 지원을 하게 되며, 삼천리는 사용 연료의 안정적 공급과 인·허가, 시공, 설치 지원을 맡게 된다. 한국서부발전은 연료전지 발전소에서 발행하는 신재생에너지 공급인증서인 REC(Renewable Energy Certificate)를 우선 매수하기로 했다. CJ제일제당은 부지제공과 함께 연료전지 발전소에서 생산된 열을 전량 구매할 예정이다. 삼천리와 한국서부발전은 올해 안으로 특수목적법인을 설립하고, 내년 상반기 착공, 2017년 중으로 연료전지발전소 건립을 마무리 할 방침이다. 발전소가 완공되면 약 5만 8천 가구가 사용할 수 있는 30㎿h의 전기가 생산된다. 연료전지발전소는 생산된 전기를 전량 한전에 판매하게 되며, 화학반응을 거쳐 생산되는 열(스팀) 약 17톤은 이날 협약에 따라 전량 CJ 제일제당 공장에 제공하게 된다. 열 공급을 받게 되면 제일제당은 연간 16억 5천만 원 가량의 연료비를 절감할 수 있게 된다.

2015년 태양광발전시설 사업 완료

- 방어진수질개선사업소 등 2개소 총 120㎾ 규모 설치

공공청사를 이용한 ‘태양광발전시설 설치사업’이 순조롭게 추진되고 있다.
울산시는 올해 총 3억 8,400만 원의 사업비를 들여, 방어진수질개선사업소, 울주군 청소년수련관 등 2곳에 태양광발전시설 설치 사업을 완료했다고 밝혔다. 발전량은 총 120㎾로 방어진수질개선사업소 100㎾, 울주군청소년수련관 20㎾ 규모이다.
울산시는 저탄소 녹색성장 정책에 대응하기 위해 지방자치단체가 소유 또는 관리하는 공공시설물에 대해 ‘태양광 및 태양열 발전시설’을 설치하는 사업을 지난 2004년부터 추진해오고 있다. 추진 결과 현재까지 천상정수장(100㎾, 2010년) 등 총 44개 공공시설물(올해 포함)에 태양광발전시설을 설치했다. 총 용량은 1637㎾ 규모이다.
또한 동구청사(300㎡, 2011년) 등 7개 공공시설물에 태양열발전시설을 설치했다. 총 용량은 1084㎡이다.
울산시 김상육 경제일자리과장은 “태양 에너지는 지구 온난화와 기후변화에 적극 대응할 수 있는 신재생에너지이며, 자연이 인간에게 선사한 지속가능한 소중한 에너지원으로 앞으로도 공공청사(시설물)를 이용한 태양광 발전 시설을 적극 확대 추진할 것”이라고 말했다.

수망육상풍력발전지구 지정 고시

 - 마을과 지원계획에 합의, 제주도의 풍력개발 이익공유화 정책에도 부합

남원읍 수망리에 계획중인 풍력발전사업이 3년 6개월간의 준비를 거쳐 풍력발전지구로 지정되었다. 풍력발전사업을 추진하는 (주)수망풍력은 수망리 지역에 약 600억 원을 투입하여 21㎿ 규모의 풍력발전단지를 2016년 12월까지 건설을 완료할 계획이다. 이는 14,000여 가구에 전기를 공급할 수 있는 규모이다. (주)수망풍력은 마을과 이익공유화 계획에 대하여 합의했는데, 사업자의 적극적인 지원계획이 제주특별자치도에서 추진하고 있는 풍력개발 이익공유화정책의 수범사례가 되고 있다. 제주특별자치도는 2011년 10월 12일 전국 최초로「풍력발전 사업허가와 지구 지정 등에 관한 조례」를 제정하여 풍력자원의 체계적 개발과 공공적 관리기반을 구축했다. 주요내용은 토지소유자 등을 대상으로 공모를 통해 발전설비용량 20㎿ 이상(해상 100㎿ 이상)과 풍력발전설비의 평균 이용률 20% 이상(해상 30% 이상) 등 풍황, 환경 그리고 경관기준 적용, 주민수용성 등을 고려하여 지정한 풍력발전지구에서만 풍력사업이 가능하도록 개선한 사항이다.
조례 제정 이전에는 사업자는 경제성만을 우선적으로 고려하여 사업을 추진하면서 지역에 기여도는 미미하여 사회수용성이 악화되었으나, 제도개선 이후로는 이러한 현상이 크게 줄어들어 풍력발전 보급확대에 크게 기여하는 효과가 나타나고 있다.
현재 도내에는 풍력발전기 186㎿가 운영중이며, 101㎿가 건설중이다. 태양광발전시설도 55㎿가 운영중이며, 허가가 완료되어 추진중인 사업도 145㎿이다. 지난해 신재생에너지 대체율은 5.8%인데 신규 가동개시한 설비가 많아 금년도 신재생에너지 대체율은 10% 내외가 될 전망이며, 앞으로 급속히 늘어날 것으로 보인다.
제주특별자치도 관계자는 “기업이 자연의 바람을 수익사업의 수단으로 이용하면서도 지역사회에 대한 기여는 미미하여 풍력발전사업에 대한 사회수용성이 악화되는 원인이 되었으나, 앞으로는 사업자와 지역사회가 공동번영의 수단으로 바람을 활용할 수 있도록 풍력을 공공자원으로 관리를 강화해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

에너지신산업인 전기차 유료충전서비스 본격 시동

- 국내 제1호 전기차 유료충전사업자, 한국전기차충전서비스(주) 창립 행사 개최

산업통상자원부는 한국전기차충전서비스(주)가 제주 본사에서 창립 행사를 갖고 서비스를 시작함으로써 국내 최초의 민간유료충전사업자가 탄생했다고 밝혔다.
이번 사업자는 전기차 보급의 최대 걸림돌인 충전 인프라를 전국에 충분히 확산하기 위해서는 정부노력만으로는 한계가 있다는 인식하에 민간 서비스 시장창출을 통해 보강하고자 설립하게 되었다. 신설법인은 우선 전기차가 활성화되고 보급여건이 양호한 제주지역에서 성공 모델을 만들어 전국, 더 나아가 해외까지 사업영역을 넓혀간다는 전략이다. 이번 사업은 지난해에 기후변화 위기대응 ‘에너지 신산업 창출방안(2014. 7월)’과 금년에 범부처가 공동으로 마련한  ‘에너지신산업활성화 및 핵심기술개발 전략(2015. 4월)’의 실천과제이다.
정양호 산업부 에너지자원실장은 축사를 통해 “전기차는 바로 온실가스 감축에 기여할 수 있는 최적의 운송수단이지만 충전소 부족으로 확산에 걸림돌이 되고 있다”면서 “이번 출범을 계기로 충전인프라 문제를 획기적으로 개선될 뿐만 아니라 온실가스 감축산업을 선도하는 글로벌기업으로 성장하여 지구를 지키는 구원투수가 되길 기대한다”고 말했다.
이번 창립기념 행사와 함께 사업의 착수를 알리는 (주)한국전기차충전서비스 본사의 현판식도 개최됐다. 이번 법인에 한전, KT그룹, 현대자동차그룹, 비긴스, 스마트그리드협동조합, KDB자산운용 등 유수의 전문기업들이 참여했다. 앞으로 4년 동안 제주도를 중심으로 200억 원이 투자되어 급속충전기 150기를 포함하여 3,660기가 구축되며 환경부의 공공충전요금 책정과 고객의 운행패턴을 감안한 정액제와 종량제 등 다양한 요금제를 통해 서비스가 제공될 예정이다.
창립행사에 이어, 태양광발전과 ESS 등 친환경에너지로 운영되는 충전기와의 운영시스템 연계동작을 위한 시연이 있었으며, 향후 사업준비 기간을 거쳐 본격 서비스가 시작될 것으로 보인다.
산업부 관계자는 “이번 사업으로 전기차 민간서비스시장이 확산되고 온실가스 감축의 돌파구로 주목받고 있는 에너지신산업이 활성화되는 계기가 되길 기대한다”고 밝혔다.

3D로 프린트된 자율주행 스마트카트

한 무리의 자율주행 스마트카트(SmartCarts)가 미시건대학교 노스캠퍼스(University of Michigan`s North Campus)를 돌아다닐 수 있게 되었다.
이 카트는 최신 기술로서 3D로 프린트된 저속 전기차이며, 주문형 자율주행 이동을 위한 첫 번째 테스트 베드 중 하나로 학생, 교수 및 직원들을 강의실, 연구실 및 사무실에 데려다줄 수 있게 됐다.
이 프로젝트를 이끌고 있는 전기공학 및 컴퓨터과학과 Edwin Olson 교수는 “스마트카트의 목표는 자율주행자동차를 중심으로 개발된 주문형 교통시스템에 대한 도전을 우리가 이해할 수 있도록 해주는 것”이라고 전했다.
이러한 목표를 위한 초기 단계에서 U-M 연구원들은 현재 Local Motors사의 기술을 통해서 기존의 3D로 프린트된 자동차를 얻게 되었다. 이 회사는 애리조나 템피(Tempe)에서 열린 기자회견에서 저속의 자동차와 최초의 3D로 프린트된 도로주행 자동차를 공개했다.
내년에 U-M 연구원들은 자율적인 능력과 모바일 인터페이스를 개발해 사용자들이 승차를 요청하는데 사용할 수 있게 할 것이라 밝혔으며, 그들은 엠시티(Mcity)에서 자동차를 테스트할 예정이라고 전했다.
엠시티는 자동화된 자동차의 테스트 장소로서 U-M에 본사를 가지고 있는 공공/민간 파트너십 센터인 모빌리티변환센터(Mobility Transformation Center)에서 운영하고 있다.

전기 광학의 조절 Q 나노초 홀뮴 레이저 연구

중국과학원 허페이(合肥) 물질과학 연구원 산하 ‘의학 물리 및 기술 센터’ 소속 ‘의학용 레이저 기술 연구실’ 연구팀은 최근 관련 연구를 통해 전기 광학(Electro Optic) Q 나노초(Nanosecond) 펄스(Pulse) 홀뮴 레이저Holmium Lasers)를 독자적으로 개발하는데 성공해 이슈가 되고 있다.
연구팀이 개발한 홀뮴 레이저는 ‘펄스 온도 상승-나노초 시간 해상도 순간 상태 중 적외선 레이저 분광법(Mid-infrared Laser Spectroscopy) 기기(중국과학원 대형 기기 연구개발 프로젝트)’의 적외선 흡수 차이 스펙트럼 측정 정밀도로 하여금 1/10,000 OD 수준에 도달할 수 있게 하는 동시에 시간 해상도를 20ns 수준에 도달시킬 수 있게 하기 때문에 국제 선진 수준에 이른 것으로 보인다.
연구팀의 관련 연구 성과는 최근 공정 기술 분야 국제 학술지인 ‘과학기기 평론’에 발표됐으며, 펄스 온도 상승-나노초 시간 해상도 순간 상태 중 적외선 레이저 분광법 기기는 단백질 접힘 동력학 과정 연구 분야에서의 유력한 도구가 되고 있다. 이 기기는 레이저 유도 펄스 온도 상승 기술을 이용해 단백질이 신속히 온도를 상승시킬 수 있도록 하는 동시에 빠른 접힘/오픈 접힘의 동적 구조 변화를 발생시킬 수 있도록 해 동력학 특성과 접힘 메커니즘 연구를 실행할 수 있게 했다.

뛰어난 전기화학적 특성들을 가진 다중-성분 금속 산화물 나노와이어

중국 연구진이 향상된 전기화학적 특성들을 가진 다중-성분 금속 산화물 코어-쉘(Core-shell) 나노와이어를 만드는데 성공했다.
슈퍼커패시터를 개발하는데 가장 어려운 점은 바람직한 특성들을 가진 적절한 전극 재료들을 디자인하고 합성하는 것이다. 구리 산화물과 같은 의사용량성(Pseudocapacitive) 재료들은 풍부하고 저렴하며 화학적 및 환경적 안정성을 가지고 있기 때문에 슈퍼커패시터를 위한 유망한 전극 재료로서 각광을 받고 있다. 그러나 단일 금속 산화물은 낮은 전기 전도성 때문에 낮은 비정전용량(Specific Capacitance) 및 방전용량비(Rate Capability)를 주로 가진다. 저널 Nanotechnology에 게재된 최근 연구에서 연구진은 다공성 Cu2O/CuO/Co3O4 코어-쉘 나노와이어를 만들 수 있는 손쉽고 친환경적인 방법을 개발했다고 밝혔다. 이 코어-쉘 나노와이어는 높은 비정전용량, 우수한 안정성, 뛰어난 방전용량비를 가졌다. 다중 성분 금속 산화물 코어-쉘 구조를 제조하기 위한 핵심은 Cu 나노와이어 표면 위에 CuO 층을 형성하는 것이다. 이것은 Co-수산화물-카보네이트(Cabonate) 나노박편의 후속 성장을 위한 계면 반응층으로서 활용된다. 쉘인 Co3O4를 가진 Cu2O/CuO/Co3O4 나노와이어와 코어인 Cu2O/CuO는 저온 소성 시에 형성되었다.
Cu2O/CuO/Co3O4 코어-쉘 나노와이어 기반의 전극은 우수한 안정성을 가지고 0.5 Ag-1의 전류 밀도에서 318 Fg-1의 비정전용량(Specific Capacitance)을 가진다.

태양 전지 효율을 개선하는 들러붙지 않는 팬과 유사한 특성

폭우에 대한 우비의 완충 또는 끈적끈적한 음식에 대한 프라이팬의 완충과 동일한 특성이 태양 전지(Solar Cell)의 성능을 개선할 수 있다고 미국 네브래스카 대학 링컨 캠퍼스(UNL; University of Nebraska-Lincoln) 소속의 공학자들이 밝혔다.
2015년 7월 20일 Nature Communications 저널에 발표된 이 연구는 비-습윤 플라스틱 표면(Non-wetting Plastic Surface)으로 유기 태양 전지의 유형을 구축하는 것이 일광을 전기로 전환시키는 데 있어서 약 1.5배 더 큰 효율을 나타낸다는 것을 증명했다. 연구진은 단 한 개의 결정으로 만들어진 여러 개의 결정을 생성하기 위해 저렴하고, 신속할 뿐 아니라 용이한 다결정 전지(Polycrystalline Cell)를 성장시키기는 기술을 사용했다.
그레인 사이의 장벽은 광자를 이동시키는 일광에 의해 분리돼 반대 방향으로 이동함으로써 이상적으로 전류를 생성하는 양으로 하전된 정공(Hole)과 음으로 하전된 전자가 결합해 포획과정으로 통해 전지 효율을 억제하는 역할을 한다.
저자인 Jinsong Huang과 그의 연구팀은 이러한 그레인 자체의 크기를 증가시킴으로써 효율-저해 장벽(Efficiency-draining Barrier)의 수를 줄이는 방안을 찾았다. 비록 그레인이 태양 전지 두께에 전통적인 한계로 작용한다고 하더라도, Jinsong Huang 연구팀은 비-습윤 표면이 전지의 두께보다 8배 더 큰 그레인 크기로 증대할 수 있도록 해준다는 사실을 밝혔다.

우유를 신선하게 보관하기 위한 열배터리 냉장고

방글라데시의 수도인 다카(Dhaka)에 대형 우유 냉장고가 도착했다. 방글라데시는 매년 약 4백만 톤의 우유를 생산하고 있기 때문에 이러한 일이 그리 특별하게 보이지는 않겠지만 여기서 중요한 것은 이 냉장고가 일반 냉장고와는 다르다는 것이다. 인도의 푸네(Pune) 및 미 보스턴에 기반을 둔 Promethean Power Systems가 제작한 이 시스템은 열배터리(Thermal Battery)를 사용해 냉각된 우유의 상태를 유지시킨다.
열배터리는 하루 종일 에너지를 저장했다가 이를 배출하면서 냉각을 하도록 되어 있다. 인도와 같이 방글라데시는 노후된 전력그리드를 갖고 있으며, 하루 중 적게는 몇 시간 동안만 산발적으로 전기를 공급하고 있는 상황이다. 따라서 아시아 남부지역에 위치한 낙농업자들은 자신들이 생산한 우유를 낙농집유센터(Dairy Collection Center)로 가져오게 되는데 이 과정에서 우유의 온도 유지를 위해 디젤발전기(Diesel Generator)에 의존하고 있다. 하지만 이 방법은 많은 비용을 필요로 하면서도 공해물질을 배출하는 전기공급방안이기도 하다.
Sam White와 Sorin Grama는 지난 2007년 간단하지만 널리 알려진 문제를 다루고자 Promethean Power를 설립했다. 이들은 어떻게 하면 디젤연료를 연소하지 않으면서 우유를 신선하게 유지할 수 있는가에 대해 고민한 결과, Promethean Power는 지난 2년간 인도에서 냉장고를 판매해 왔으며 인도의 인접국가인 방글라데시에 제품을 처음으로 수출한 것이다.