동명대 메카트로닉스공학부 김기주 교수팀은 태양전지를 전원공급장치에 연결해 태양전지로 생성한 전압으로 각종 전기장치를 작동하며, 잉여전기를 배터리팩(Battery Package)에 충전해 일조량이 적은 때(흐린 날씨, 겨울철 등)에도 계통연계 없이 전기장치를 무제한 작동 가능케 한 ‘다중 전력원 입력을 최적화 제어하는 통합제어기’ 개발에 성공했다고 26일 밝혔다. 

앞으로는 한전 등의 전력없는 상태에서도 태양광발전 등 다중전력 이용 기술을 통해 도서·산간 지역에서도 무제한 전기 사용이 가능하다는 것이다. 

동명대 지방대학특성화(CK-I)사업단(단장 박준협) 창의설계엔지니어양성사업단 센터장을 겸하고 있는 김기주 교수는 “기존의 에너지저장장치에 독립형 전력공급시스템을 추가하고 태양광발전에너지와 잉여에너지의 배터리 지속충전이 가능하도록 해 이 전기로 다양한 전기제품설비를 사용할 수 있는 ‘전력효율 향상을 위한 하이브리드형 태양광에너지저장장치’가 개발된데 이어 첫 상용화가 진행 중”이라고 말했다. 

이 제어기는 기존 BMS(Battery Management System)모듈을 연동시켜 리튬-이온 배터리에 태양광으로부터 생산되는 잉여전기를 쉽게 저장하도록 설계했고, 태양광 발전 차단 후 배터리팩을 통한 전기장치 작동 3시간이상 가능 여하를 측정하는 성능시험(무충전 연속 동작시간 3시간이상 확보)과 충방전효율 측정결과 등 전 항목에서 양호한 합격 판정을 받아 도서·산간 지역에서도 친환경적으로 활용 가능한 측면의 기여도도 높다고 연구진은 밝혔다. 

도서·산간 지역에서도 저장된 잉여에너지를 이용하여 무충전시에도 3시간이상 전기제품 사용이 가능하며, 궂은 날씨 등 영향으로 배터리 저장에너지가 모두 소진할 경우 이 제어기와 연동되는 보조발전기를 가동하여 무제한 전기 공급이 가능한 것이 특징이다. 

중소기업청 산학협력기술개발사업(도약사업: 협약No C0395108) 지원으로 김기주 교수팀과 ㈜양지산업(대표 정갑수)이 공동개발한 이번 하이브리드형 태양광에너지저장장치는 한국화학융합시험연구원이 외부 공인인증시험을 실시해 그 성능을 검증했다. 

김기주 교수는 “이 장치는 상용 전력 뿐만 아니라 태양광 발전으로 공급되는 전력 및 비상용 보조발전기 등 여러 전력원의 연계 사용이 가능해 전력효율을 개선한다”며 “개별동작으로 인버터 내구성을 높이는 한편 배터리를 적게 설비할 수 있어 비용이 절감된다”고 밝혔다.