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[탐방] 액세스에너지(Access Energy)
/ 바이콘(VYCON)
고효율·친환경 기술… 한국 연료전지 발전시장 확대
'패키지형 써마파워' 핵심 기술은 '케어프리 통합파워모듈'
플라이휠(Flywheel) 기반 에너지저장시스템 제품 라인 '호평'
송병훈 기자  |  hornet@energydaily.co.kr
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승인 2016.05.16  10:53:42
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[에너지데일리 송병훈 기자] 지난 4월 서울에서의 기자간담회와 대구 전시회에서 '패키지형 써마파워(Thermapower™)' 125MT 시스템을 선보이며 한국 시장 본격 진출을 알린 액세스에너지(Access Energy).
액세스에너지는 유기랭킨사이클(ORC)을 기반으로 한 열회수기술 관련 폭넓은 경험을 보유하고 있는 회사다. 한국 시장에서는 기본적으로 연료전지 발전소 시장을 집중 공략한다는 방침이다. 그러나 이에 멈추지 않고 다른 형태의 폐열 회수 시장도 발굴 및 파트너 네트워크 확장에도 관심을 기울이는 등 한국 시장에 기대감을 내비치고 있다.
본지는 창간 17주년을 맞아 액세스에너지, 그리고 모회사인 칼네틱스테크놀로지스 내 에너지 분야의 또다른 축인 바이콘(VYCON)의 주요 사업 내용을 지면에 담았다.

   
▲ '패키지형 써마파워' 대구 tcs1 연료전지 발전소 설치 사례
써마파워 폐열회수 시스템
- 연료전지 발전의 효율을 높이는 친환경 솔루션

'패키지형 써마파워(Thermapower™)' ORC 시스템 125MT는 유기랭킨사이클(Organic Rankine Cycle)의 열 전달 기술을 기반으로 연료전지에 부가 설치, 발전설비의 효율성을 극대화 시켜주는 설비다. 끓는 점이 매우 낮은 유체를 기화시킨 후 터보발전기를 돌리는 원리다.

이때 생산된 전기를 연료전지에 장착된 펌프, 송풍기, 제어시스템 등에 사용함으로써 결과적으로 전체 발전설비의 생산성을 크게 높여준다. 일반 연료를 태우지 않고 폐열을 이용하기 때문에 오염물질이 전혀 배출되지 않는 청정 에너지 생산이 가능하다.

‘써마파워’의 핵심 부품은 '케어프리 통합파워모듈(케어프리 IPM, Carefree Integrated Power Module)'이다. 이는 액세스에너지만의 특허 받은 독점기술이다.

모듈은 고속터빈팽창기와 고효율발전기로 구성되는데, 밀폐된 단일 장치 안의 자기(magnetic) 베어링을 채택, 윤활유 사용이나 유지보수가 필요 없기에 기존 기계 베어링 방식 대비 효율성이 최소 5% 이상 높아지는 것이 특징이다. 또한 일체형 독립적 구조로 설계돼 설치가 쉽고 다양한 연료전지 유형과 호환이 가능하다.

모듈 방식으로 조립된 시스템은 2MW 연료전지에 최적으로 설계됐다. 그러나 대용량 연료전지의 경우 여러 대의 써마파워 장비를 동시에 연결시켜 이용할 수 있으며, 연료전지 가동 일정에 따른 조절도 가능하다.

액세스에너지는 써마파워 시스템의 국내 공급사인 대성하이텍과 대구 소재 'tcs1 연료전지 발전소'에 제품을 처음으로 설치했으며, 현재 최대 125kW의 전력을 생산하고 있다.

액세스에너지는 tcs1의 구축 사례를 통해 제품이 어떠한 방식으로 운전되는지, 또 어떻게 발전설비의 효율성을 향상시키는지 검증된다면 한국시장에서도 빠른 시일 내에 수요를 확보할 수 있을 것으로 판단하고 있다. 액세스에너지는 지난 5년간 전세계 각지에서 45MW급 이상의 열 회수 시스템을 성공적으로 구축한 바 있다.

액세스에너지 허먼알티니언 부사장은 “한국은 연료전지 발전소의 우수사례를 잘 구축해가고 있고, 연료전지 회사들도 오염을 발생시키지 않는 청정 발전모델을 만들고 있다”면서 “한국처럼 최첨단 기술력을 가진 국가에 우리 제품의 기술을 제공함으로써 궁극적으로는 한국에서 제품이 제조·판매될 수 있도록 협력하는 파트너가 되고 싶다”고 강조했다.

칼네틱스테크놀로지스
- 최첨단 에너지 시스템 선두기업

액세스에너지는 칼네틱스테크놀로지스(Calnetix Technologies)가 전액 출자한 자회사다. 1998년에 설립, 미국 캘리포니아 세리토스에 본사를 둔 칼네틱스는 ‘산업을 주도하는 혁신(Innovation That Drives Industries)’에 초점을 맞추고 있다.

고성능·고속 모터 발전기 및 첨단 자기 베어링과 제어 시스템 전문기업인 칼네틱스는 창립 시절부터 원천기술을 토대로 고속 기계 설계 및 생산 부문에서 세계 선두 기업으로 도약했다. 또한 기술 포트폴리오와 시스템 통합 기능으로 업계 선두기업들과 개발 및 생산 계약을 체결하고, 고유 틈새 시장을 집중한 여러 자회사의 성공적인 출범을 이끌었다.

칼네틱스테크놀로지스는 ▶액세스에너지 / 열 회수 사업부문 ▶바이콘(VYCON™) / 에너지 저장 사업부문 ▶산업용 사업부문 ▶전기 터보 사업부문 등 4개 사업부문을 갖추고 있다.

   
▲ 운동 에너지 재활용 시스템인 'VYCON REGEN'
바이콘
- 신뢰할 수 있고 예측가능한 에너지저장시스템

칼네틱스테크놀로지스의 바이콘 에너지저장 사업부문은 플라이휠(Flywheel) 기반의 에너지저장시스템을 개발·생산한다. 이 시스템은 입력되는 전기에너지를 플라이휠의 회전 운동에너지로 변환·저장하고, 필요시 전기에너지로 재출력하는 장치다.

최근 재료, 자기 베어링, 전력 전자학 등 관련 기술의 발전에 힘입어 미국, 일본, 독일 등 선진국에서 이 장치의 활발한 연구가 진행되고 있다. 다른 에너지저장 분야에 비해 잉여 에너지의 저장을 통한 에너지절약 효과, 높은 전력밀도 및 에너지밀도, 짧은 충전시간, 반영구적 수명, 환경친화성 등의 장점을 갖고 있다.

바이콘 다이렉트 커넥트(VYCON Direct Connect) 시스템은 고효율 운동 에너지저장시스템이며, 중요한 전력 계통에 일관되고 신뢰할 수 있는 에너지를 제공한다. 이 시스템은 회전 질량 형태로 운동 에너지를 저장하고, 이 에너지를 플라이휠 시스템 내 전력으로 변환한다.

VYCON은 ▲고속 모터 발전기 ▲로터의 공중 부양 및 지속을 위한 능동형 자기 베어링 ▲시스템 성능정보를 제공하는 최상의 제어 시스템에 대한독자적인 기술을 보유하고 있다. VYCON 플라이휠은 이러한 혁신 기술을 바탕으로 많은 주기 동안 고속으로 충전 및 방전할 수 있어 배터리와 같은 기존 기술에서 제공할 수 없는 차별화된 이점을 제공한다.

이와 함께 바이콘 리젠(VYCON REGEN) 시스템은 애플리케이션에서 버려지는 에너지 요소를 가용전기 또는 열에너지로 변환함으로써 에너지를 재활용하는 시스템이다. 이 시스템은 기계 장치가 필요로 하는 최대 부하가 높을 때 전력을 유지하고, 원활한 공급을 지원한다.

칼네틱스테크놀로지스 관계자는 “특허 받은 에너지저장 기술이 적용된 바이콘 제품 라인은 친환경적인 예비전력 솔루션으로 미국 내 여러 곳에서 사용되고 있다”며 “특히 정전 등 전력 통 장애 발생시 피해가 큰 반도체 생산시설에 안정적인 에너지 관리 시스템이 될 것”이라고 말했다.

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