NEWS 2000년 1월

에너지기술硏,
한번 장착 폐차때까지 사용 차세대 축전지 국산화

일반 충전식 전지와 달리 극저온에서도 급속 충, 방전이 가능하고 한번 장착하면 자동차 폐차시까지 사용할 수 있는 차세대형 축전지가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국에너지기술연구소 에너지절약연구부 산업에너지연구팀 김종휘 박사팀은 초고용량 커패시터(Supercapacitor) 개발 연구를 통해 내연기관 엔진시동 및 각종 전기모터 구동시 순간 과부하 전력을 보상 공급해주는 차세대형 축전지 시제품을 개발하는 데 성공했다고 발표했다.

이번에 개발된 축전지는 유기성 전해액을 사용하는 15V, 40F(패러드)급과 수용성 전해액을 사용하는 1.0V, 3400F급 단위 팩(Pack) 및 12V, 83F급 등 3가지 모듈로 각종 전기모터나 내연기관 엔진 등에 사용 가능한 차세대형 축전지다.

초고용량 커패시터는 전기이중층(Electric Double Layer) 원리를 이용한 것으로 단위시간당 사용할 수 있는 에너지량이 최신형 충전식 배터리보다 10배 이상 큰 것이 특징이다. 또 무공해 전해액을 사용해 공해가 없고 반영구적인 충, 방전 사용 등의 장점을 갖고 있다.

전기이중층은 공기구멍이 많아 표면적이 크고 전기전도성이 높은 활성탄, 활성섬유, 유리섬유 등을 전극으로 사용해 전극에 일정 전압을 가하면 전극 표면과 전해질 사이 경계면에 이중으로 형성되는 전기적인 층으로 전기이중층 내에 전해돼 있는 이온들이 많은 양의 전기에너지를 저장하는 기술을 개발했다.

특히 충, 방전 회수 증가에 따른 성능 저하가 없기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있으며 영하 30℃부터 70℃에서도 사용 가능하고 충, 방전 효율의 저하가 적다.

연구팀 김종휘 박사는 『초고용량 커패시터를 기존 배터리 절반 용량으로 만들어 자동차에 적용할 경우 혹한기 차량의 시동문제를 해결할 수 있으며 배터리 수명이 길어 한번 장착하면 폐차시까지 사용할 수 있기 때문에 폐배터리를 지금의 20% 이하로 줄일 수 있고 연간 4000억원 이상의 에너지 절약 효과가 기대된다』고 설명했다.