해양과학과 전력기술

사물인터넷(IoT) 기술을 바탕으로 바닷속과 소통하려는 노력이 활발하다. 무인이동체를 통한 해양관측과 탐사, 해양구조물 유지보수 작업을 위한 인공지능 해저로봇 개발, 해양재난 대응, 수산양식 자동생산시스템 등 활용 분야는 무궁무진하다. 이처럼 해양환경에 IoT를 적용하기 위해 반드시 풀어야 할 숙제가 바로 전력공급이다.

그 해답으로 등장한 것이 바닷물을 이용해 전기를 저장하거나 생산하는 해수배터리다. 해수배터리는 바닷물에 녹아 있는 나트륨 이온과 물의 화학 반응을 통해 생산한 전기에너지를 저장하는 친환경적인 시스템이다. 해양에서 배터리를 기반으로 운용되는 모든 전자기기에 활용할 수 있다. 현재 가장 많이 쓰이는 리튬이온 배터리에 비해 절반의 크기와 무게로 동일한 전력을 공급한다. 더군다나 우리나라가 전량 수입에 의존하고 있는 리튬을 사용하지 않기 때문에 기술독립의 효과까지 기대할 수 있으며 생산가격도 절반가량이나 저렴하다.

현재는 해수배터리 시스템을 고도화하기 위한 기술개발이 한창이다. 원하는 용량을 만들기 위해서 물이 스며들지 않도록 한 상태에서 여러 개의 배터리를 연결하고, 과충전이나 과방전을 방지하는 회로를 개발했다. 장시간 바닷물에 노출되는 해수배터리 특성상 표면 부착생물 문제를 해결하기 위해 초음파와 자외선을 활용하고 있다. 바닷물을 활용한 청정에너지 기술로 해양 기반의 경제성장을 이룰 수 있길 바란다.