리튬전지 대체 슈퍼컨덴서 각광

슈퍼컨덴서(Ultra Capacitor)가 리튬전지를 대체할 미래 에너지 저장수단으로 급부상하고 있다.

씨넷은 최근 한국,미국에 기반을 둔 많은 회사들이 슈퍼컨덴서의 성능 향상을 통해 적극적인 리튬이온배터리 대체 움직임을 보이고 있다고 보도했다.

일부 기업 관계자는 현재 리튬전지의 5%에 불과한 슈퍼컨덴서의 에너지저장능력이 조만간 25%로 늘어날 것이라며 관련시장 전망을 낙관하고 있다.

■리튬전지 대체에너지 회사들 맹활약

씨넷은 한국의 네스캡(대표 김선욱)이 교통,전력,가전시장용 슈퍼컨덴서 생산시설 확대와 관련, 900만달러(100억원)의 펀드를 수혈받았다고 보도했다.

또 미국에서는 그래펜에너지(Graphene Energy), 에너지2(EnerG2),이옥서스(Ioxus)같은 초기단계의 회사가 축전지 관련 물질과 전해질을 설계하면서 기대를 모으고 있다고 전했다.

벤처캐피털회사 클라이너퍼킨스(KPCB)의 투자를 받아 다소 과대포장된 이스토(EEStor)는 전기자동차회사 젠(Zenn)과 공급계약을 맺었다. 이 회사의 제품은 아직 상용화도 되지 않았다.

그리스어로 ‘파워’를 뜻하는 단어를 사용하는 이옥서스는 3년 전 모기업에서 분사, 교통,재생저장에너지,예비전원 공급 등에 주력하고 있다.

이 회사는 올초 자사가 생산하기 시작한 슈퍼컨덴서가 리튬배터리를 대체할 것으로 기대하고 있다.

채드 홀 이옥서스 최고운영책임자(COO)는 “모든 것이 수소화로 집약됩니다. 우리는 하이브리드카를 가지고 있습니다. 그러므로 고객들도 하이브리드화에너지 저장장치가 필요할 겁니다”라고 말했다.

■새로 부각되는 슈퍼컨덴서의 장점들

배터리와 비교할 때 슈퍼컨덴서는 많은 에너지를 저장할 수 없어 독자적으로는 전기자동차에 사용할 수 없다.

그러나 슈퍼컨덴서는 높은 에너지밀도를 갖고 있어 순식간에 에너지를 방전시키는 특징을 가지며 재충전도 몇초, 몇분 안에 급속히 이뤄진다.

슈퍼컨덴서 지지자들은 이 컨덴서가 시간이 지나도 거의 일정하게 성능을 유지해 주는 장점이 있다고 말한다.

또 다른 이점으로는 슈퍼컨덴서가 해로운 물질을 사용하지 않으면서, 동시에 시장진입장벽을 유지할 정도로 낮은 가격을 유지한다는 점이 꼽힌다.

존 쉰달 매사추세츠공대(MIT)전기공학과 전기엔지니어링 교수는 슈퍼컨덴서가 수년내 에너지저장능력에서 급속한 성능 향상을 보일 것이라고 내다봤다.

■응용분야 확대 일로

채드 홀 이옥서스 COO는 “슈퍼컨덴서가 이미 디지털카메라에서 플래시전원용으로 제공돼 사용시간을 확대하는데 도움을 주고 있다”고 말했다.

그는 향후 수년간 슈퍼컨덴서회사의 기술적 도전은 고전압 애플리케이션에서 가동되는 저장디바이스를 만드는 것“이라고 말했다.

이 회사는 또 다른 대형시장 가운데 지게차시장 진출을 노리고 있다. 무거운 물건을 들어올리는 힘이 필요한 곳에 슈퍼컨덴서 하나가 들어가 납축전지의 수명을 연장해 준다는 게 그의 설명이다

또다른 유망한 사용분야로는 전력망주파수 안정성 유지용 시장이 꼽히고 있다.

■저장효율 25%까지...밝은 시장전망

현재 슈퍼컨덴서는 일반 배터리보다 10배나 빠르게 방전되지만 비슷한 사이즈의 배터리와 비교할 때 5%의 에너지만을 저장할 뿐이다.

채드 홀 COO는 이 슈퍼컨덴서가 재발전브레이킹같이 급속한 충방전을 필요로 하는 곳에 여전히 유용한 애플리케이션이지만 대규모배터리를 대체할 수는 없다고 말한다.

지난 5년간 조엘 쉰달교수는 슈퍼컨덴서의 전하를 저장하는 핵심재료인 활성화탄소를 탄소본나노튜브 카펫으로 대체하는 연구를 이끌어 왔다. 이 기술은 올초 설립된 패스트캡시스템에서 상용화됐다.

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