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평범한 자전거 도로를 ‘에너지 생산원’으로

- 솔라로드(SolaRoad)의 시작
‘길이 태양 전지판 역할을 한다면 좋지 않을까?’라는 질문에서 출발한 것이 바로 솔라로드컨소시엄이다. 
2009년 네덜란드 융합과학연구원(TNO)는 450㎢에 달하는 도로가 신재생 에너지 생산원이 될 수 있을 것이라고 생각하며, ‘Dream it and join it’이라는 모토로 함께할 파트너를 공개 모집했다. 
그 결과 Noord Holland주와 건설회사 Ooms Civiel 그리고 기술서비스업체 Imtech 등이 구성원으로 참여한 가운데, 네덜란드 전체 도로를 에너지 공급원으로 바꾸는 것이 컨소시엄의 궁극적인 목표로 설정됐다. 이렇게 생산된 에너지는 가로등, 신호등, 전기자동차, 주택 등 여러 분야에 사용될 예정이다. 이 솔라로드 프로젝트는 현재 네덜란드의 Accenture Innovation Awards에 후보로 지명됐다.

- 솔라로드의 원리
원리는 매우 간단하다. 길의 표면에 비춰지는 태양광을 태양 전지판이 흡수해서 전기로 전환하는 것으로 도로의 표면이 거대한 태양 전지판의 역할을 수행한다.
솔라로드는 조립식 패널로 제작된다. 가로 2.5m, 세로 3.5m의 콘크리트 모듈로 가장 위의 표면은 1㎝ 두께의 반투명 강화유리로 덮여있으며, 강화유리 아래에는 결정질 실리콘으로 만들어진 태양전지가 삽입된다. 태양광을 효율적으로 받고 먼지의 영향을 최대한 줄이기 위해 반투명으로 제작된 것이다.
이때 솔라로드가 안전한 도로 표면으로 인정받기 위해서는 직접 노출되는 표면층의 내구성이 충분히 높아야 하며 이것이 가장 중요한 기술적 해결과제 중의 하나로 평가되고 있다.
글로벌태양광패널.jpg



시범운용 도로 개방

- 자전거 도로에 솔라로드 시범 운영
네덜란드 Noord Holland 지방에 위치한 Krommenie에서 2014년 11월 12일 70m 길이의 솔라로드가 Henk Kamp 경제부 장관의 참관 아래 성공적으로 개방됐다. 70m 길이의 솔라로드 건설에는 약 300만 유로의 비용이 발생했으며, 대부분 주 지방정부가 예산을 부담했다.
컨소시엄에서는 내구성을 실험하는 단계에서는 차보다 자전거로 먼저 안전한지 시험하는 과정이 필요하다고 판단했으며, 이에 따라 도로변에 충분한 공간이 있어 전력생산 현황 측정이 용이하고 추가적 실험과 개선사항을 시도해 보기에 최적인 Krommenie의 자전거 도로가 선정됐다. 마침 아스팔트가 교체될 예정이기도 했기 때문에 아스팔트 대신 솔라로드가 설치된 것이다.

- 솔라로드의 전력생산 능력과 향후 추진 계획
현재 자전거 도로 100m당 2~3가구가 평균 1년 동안 사용할 수 있는 전력량을 생산할 것으로 추정된다. 시범도로는 약 3년간 운영될 예정이며, 이 테스트 기간 중 솔라로드를 개량할 수 있는 다양한 실험이 시도될 예정이다. 무엇보다도 안전에 대한 실험이 수행될 예정이며, 그 외에도 ‘얼마나 많은 전력을 생산할 수 있을지, 다양한 기상상태에 따라 어떤 영향을 받을지’와 같은 실용적 문제에 대한 답을 얻기 위한 실험이 진행될 계획이다.

- 솔라로드의 경제성
아직 시험도로를 운용하는 과정에 있기 때문에 1㎡당 어느 정도의 비용이 소모되는지는 정확하게 산출되지 않으나 분명한 것은 현재의 도로에 비해 개발비용의 균형 정도나 상품의 생명 주기가 뛰어날 것이라고 예상된다. 곧 상품이 시장에 출시될 것이며 실현가능한 비즈니스 모델이 만들어질 것으로 추정된다.
기술 경제학적인 연구에 의하면 제품 수명인 20년은 기다려야 투자 대비 이익을 볼 수 있다고 한다. 덧붙여 이것은 전혀 새로운 형태의 도로이기 때문에 생산, 관리, 유지에 있어서도 낙관적으로 보기에는 이르다. 그럼에도 불구하고 컨소시엄은 15년 이내에 이익을 창출해 내는 것을 목표로 잡고 있다.



시사점

2013년 통계자료에 의하면 한국의 자전거 도로는 총길이가 1만 8,281㎞이다. 그러나 이 중 대부분이 자전거보행자 겸용 도로이고 자전거 전용도로와 자전거 전용차로를 합치면 겨우 전체의 22.2%밖에 되지 않는다. 현재 국가 자전거도로 기본 계획(2010)에 따라 자전거 도로의 총길이를 3만㎞까지 연장시키는 것을 목표로 계속해서 확충해 가는 상태이다.
자전거 도로를 확충할 때에 이 기술을 벤치마킹해 설치한다면 후에 재설치에 들어갈 비용을 절약하는 동시에 친환경적 에너지 생산이 가능해 일석이조의 효과를 거둘 것으로 예상된다.
네덜란드자전거도로.jpg
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 네덜란드 자전거 도로, 태양에너지 발전소로 탈바꿈
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Posted by 매실총각

산업통상자원부

차만 씽씽 달려도 전기 생산하는 기술 개발한다


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가로등과신호등.jpg


차량 통행 시 도로에 발생하는 압력을 전기로 전환해 가로등과 신호등 등에 공급하는 기술이 개발된다.   

산업통상자원부는 국토교통부, 방위사업청, 농촌진흥청과 에너지 기술 분야 협력 사업을 본격 추진한다고 밝혔다. 국토교통부와는 도로 교통 미활용 에너지 이용을 위해 협력한다. 압전 소자를 도로에 매설해 차량 통행으로 발생하는 압력을 전력으로 전환해 독립 전원으로 활용하는 것이다. 그렇게 되면 이산화탄소 발생 없는 고속도로를 구현하고, 가로등과 신호등 등에 독립된 반영구적 전력 공급 시스템을 구축할 수 있게 된다. 이스라엘 이노와텍에 따르면 이런 방식으로 차량이 내뿜는 이산화탄소를 상쇄할 수 있는 것으로 나타났다.   

국방 분야에서는 민간의 연료전지와 이차전지를 혹한과 혹서 등 극한 환경이나 고립된 지역에서 사용할 수 있도록 기술을 개발한다. 이를 통해 군 전투력 향상, 군 기지의 높은 에너지 신뢰성 확보, 일자리 창출이 기대된다.   

농촌진흥청과는 화력발전소의 온배수를 시설농업에 활용하기 위해 협력한다. 화력발전소에서는 연간 552억 톤의 온배수가 발생한다. 이를 인근 시설농가에서 활용할 경우 연료비가 크게 줄고, 일자리도 창출될 것으로 보인다.   

실제로 남제주화력에서는 인근 1.5ha 규모의 망고 농장에 온배수를 공급, 연간 3억 7,000만원 가량의 연료비용과 2,500톤의 이산화탄소를 절감토록 하고 있다. 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 산업통상자원부 - 차만 씽씽 달려도 전기 생산하는 기술 개발한다
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Posted by 매실총각