화석연료 사용 제로화 위한 탄소 소재부품산업 활성화

친환경 모빌리티분야에서의 슈퍼커패시터 적용 사례

최근 친환경 모빌리티는 다양한 형태로 개발되고 있다.

그중 대표되는 친환경 모빌리티로는 수소연료전지 차량을 예로 들 수 있다.

친환경 자동차는 이산화탄소 배출량이 적을수록 좋은 제품이라고 할 수 있지만, 반면에 낮은 주행 성능으로 인해 만족감이 떨어진다는 평가를 받고 있기도 하다.

비나텍은 이러한 부분을 해결하기 위해 최근 국내 양산차 업체와 공동으로 수소연료전지 차량에 장착된 리튬배터리를 탈거하고 슈퍼커패시터 배터리를 장착하여 주행에 성공하였다.

이는 차량뿐 아니라 각종 미래 모빌리티용 슈퍼커패시터 배터리 팩 시스템 개발할 수 있는 기술력을 확보했다는 이야기이기도 하다.

다음으로 슈퍼커패시터 배터리 팩을 적용할 수 있는 친환경 모빌리티는 무가선 트램이다.

무가선 트램의 장점은 거리에 가선을 제거하여 도시 미관을 해치지 않고, 고압전선 변전설비가 필요 없으며, 유해 배출 가스가 없는 것이다.

무가선 트램의 원리는 정차역에서 배터리를 충전하고 다음역까지 이동하여 승객이 승하차 하는 20초 동안에 급전설비를 통해 완전히 충전 후 다시 출발하여 다음역까지 가는 방식이다.

이때 슈퍼커패시터를 충전하는 급전설비는 비나텍이 최근 실증작업에 들어간 FR-ESS와 같은 원리로 순간적으로 높은 에너지를 배터리 팩에 충전시켜줄 수 있고, 일반 400VAC전력으로 급전설비를 충전해 놓고 있다가 트램이 정거장에 들어오면 저장된 에너지를 차량에 충전시켜주는 원리이다.

트램의 본고장인 유럽에서는 이미 다양하게 무가선 트램이 운행되고 있으며 슈퍼커패시터를 사용한 무가선 트램을 선호한다.

그 이유는 친환경 배터리이기 때문이다. 우리나라와는 다르게 유럽에서는 정거장 거리를 규정해놓고 트램용 배터리팩을 개발하는 것이 아닌, 슈퍼커패시터로 갈 수 있는 운행 거리를 정거장간의 거리로 정해 운행을 할 수 있도록 친환경에 신경 쓴다.

UAM(Urban Air Mobility)은 드론의 일종으로 도심 항공 모빌리티를 일컫는 말이다.

UAM의 세계 시장규모는 2040년까지 약 1,800조원 규모로 성장할 것으로 전망된다.

일반적으로 드론의 기체만 띄워 운행할 때는 기존 리튬배터리를 사용해도 크게 문제가 없으나, 부하가 걸리는 상황 즉, 방재를 위해 농약을 싣거나 UAM처럼 사람을 태우고 공중으로 띄울 때 많은 에너지가 필요하다.

이때 슈퍼커패시터를 활용하면 원하는 초기 출력값을 얻을 수 있고, 드론의 비행시간과 항속거리를 늘릴 수 있으며, 배터리의 수명을 증가시켜주는 효과가 있다.

마지막으로 미래 모빌리티인 하이퍼루프(Hyperloop)이다.

최근 전북은 하이퍼루프 테스트배드를 새만금에 유치하여 진행중이다.

하이퍼루프를 전북에서 유치하겠다는 기사를 보고 호박이 넝쿨째 들어왔다는 생각을 했다.

왜냐하면 향후 10년후의 미래 모빌리티인 하이퍼루프의 동작 기술을 전북의 업체들이 보유하고 있는 기술로 적용하도록 하면 수십조원의 경제적 효과를 볼 수 있기 때문이다.

비나텍에서는 앞서 언급한 무가선 트램의 급전설비를 하이퍼루프의 고출력 지원용으로 활용될 수 있도록 검토하고 있으며, 이번 기회에 하이퍼루프 테스트 배드에 적용해 실증을 하기 위한 다양한 노력을 기울이고 있다.

이렇게 다양한 미래 모빌리티에 적용되는 슈퍼커패시터의 개발과 노력이 지역 경제에 많은 도움이 되길 바란다.