◎ 세계경제포럼(WEF)이 중력배터리(Gravity battery) 기반의 재생에너지 저장 방식 개발 현황을 점검한 기고문 게시

- 풍력·태양광 발전소에서 생산된 전력은 즉시 사용되지 않을 경우 소실되는 단점을 지니고 있으므로, 전 세계적 탈탄소화를 위해서는 에너지 저장 방법 개발이 시급

- 위치 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 중력배터리는 녹색 에너지가 풍부할 때 윈치(winch)*를 활용하여 공중 혹은 수직 통로(shaft)의 상단으로 중량 물체를 들어올렸다가, 전력 필요 시점에 하강시켜 전기를 생산

* 기계 밧줄이나 쇠사슬로 무거운 물건을 들어올리거나 내리는 기계를 지칭하며 기중기·케이블카·엘리베이터·토목/건축 사업 등에 광범위하게 활용

- 에너지 저장 방식으로 리튬 이온 배터리와 녹색 수소를 선호하고 있으나, 중력배터리는 수소 생산의 복잡성이나 리튬 채굴과 관련된 환경·인권의 문제 없이 깨끗하고 용이하게 접근할 수 있다는 점이 특징

※ 리튬 이온 배터리가 충전·재충전을 반복하며 용량이 줄어드는 것에 비해, 중력 시스템은 보다 장기간 지속될 수 있는 견고한 구성요소로 제작

◎ 물을 통한 전력 저장 방식이나 광산 통로(shaft)를 활용하는 기법 등 다양한 방식의 중력배터리가 빠르게 개발 중

- (지상 중력배터리) 영국 Gravitricity는 태양에너지 모터를 사용하여 15미터 높이의 철탑에서 25톤의 추 2개를 상하로 이동시키면서 전기를 방출하는 방식의 중력배터리 프로토타입 출시

※ 영국 에딘버러 인근 라잇(Leith) 항구에서 테스트 진행 중

- (수력 기반 중력 시스템) 물과 중력을 조합해 전력을 저장하는 방식으로, 전력이 풍부할 때 물을 위로 이동시켰다가(pumping), 이후 아래로 흐르게 하여 수력발전기의 터빈을 가동시키는 양수발전(PHS)* 개념을 적용

* 일반 양수발전은 전 세계 고용량 에너지 저장시설의 90% 이상을 담당하는 기술이나, 막대한 건설 비용이 소요되고 지리적 제약이 존재

※ 미국 Gravity Power 社와 독일 New Energy Let’s Go 社는 지하 통로에 설치된 피스톤 모양의 거대 암석을 활용해 물을 터빈에 통과시키는 시스템 보유

- (광산을 활용한 전력 저장) Gravitricity는 중력배터리에 타워 대신 지하 광산을 사용하겠다는 계획을 수립하고, 체코·폴란드·남아프리카공화국의 폐광 갱도(mine shaft) 이용 가능성을 점검 중으로 ’23/’24년 첫 번째 시스템 출시 예정

(참고 : WEF, How gravity batteries will help us switch to renewable energy, 2022.07.12.)

* 관련링크

https://www.weforum.org/agenda/2022/07/gravity-batteries-store-renewable-energy/