지구를 지키는 LG이노텍 친환경 에너지 기술

 

올해 8월은 연일 계속되는 폭우로 전국에 많은 피해가 있었습니다. 더욱 우려가 되는 사실은, 해를 거듭할수록 집중호우의 횟수와 그 정도가 심해지고 있다는 것입니다. 2000년 이후 우리나라의 집중호우 일수가 꾸준히, 큰 폭으로 늘어가고 있는데요.

 

극한의 기후 현상은 환경파괴로 인한 기후변화 때문입니다. 이에 LG이노텍을 비롯한 글로벌 기업들은 전력량의 100%를 재생에너지 전력으로 충당하기 위한 ‘RE100’ 캠페인에 동참하고 있죠. 모두의 터전, 지구를 지키는 친환경 기술을 여러분에게 소개합니다.

 

 

 

에너지를 24시간 안정적으로 수급하는 방법, ESS

  

Energy Storage System의 약어이기도 한 ESS는 원 뜻 그대로 에너지 저장 장치입니다. 햇빛, 바람 등 자연을 통해 공급되는 재생에너지는 시간 또는 기상 상황에 따라 얻을 수 있는 시간대나 양이 달라 화석 연료를 사용한 화력 발전에 비해 효율적인 운영이나 품질 유지가 어려운데요. ESS에 미리 에너지 저장을 해둔다면 이러한 재생에너지의 단점을 해결할 수 있답니다. 냉난방 등으로 인해 전력 사용량이 많아지는 ‘전력피크’에도 대비할 수 있죠.

 

 

 

풍력, 태양광, 태양열, 바이오매스*, 지열 등으로 얻은 에너지는 ESS에 저장되었다가 필요 시에 전력망으로 보내어집니다. ESS는 용도에 따라 전력·산업용, UPS(Uninterruptible Power Supply : 무정전 전원 장치), 가정용, 통신용 등으로 구분되죠.

 

*바이오매스(biomass) : 목질계(곡물, 식물, 폐목재, 식물 줄기 등), 해조류, 동물의 분뇨, 음식물 쓰레기, 유기성 폐수 등을 열분해 또는 발효하여 채취하는 바이오에너지

 

여기서 UPS는 정전, 과전압 및 전압 변동, 전선 노이즈 등의 전원 장애를 극복하여 안정된 교류 전력을 공급하는 장치예요. UPS의 역할 중 하나는 주파수 조정인데요. 높아진 전력 수요로 전기가 부족해져 규정된 주파수 이하로 떨어지면 출력을 올리고, 점심시간이나 야간에 전기가 남으면 규정 주파수 이상이 되어 출력을 낮춰야 합니다. 우리나라에서는 화력발전소가 이 역할을 담당했죠. 이 역할을 ESS가 대신하면 기존의 발전소보다 응답 속도도 빠르고 정확성도 높아집니다.

 

 

 

ESS는 스마트그리드를 이루는 요소이기도 해요. 스마트그리드는 기존 전력망에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 에너지 이용 효율을 최적화하는 전력 네트워크 시스템을 말합니다. 전력 수급 상황에 따라 요금제를 다르게 적용하여 에너지 절약을 유도할 수 있고, 데이터를 통해 전기량을 예측하여 에너지의 낭비를 막을 수도 있죠. 예전에는 전기 수요를 예측하여 공급량을 조절해도 사용하지 못한 전기는 버려졌었는데, ESS의 등장 이후 대용량의 전기도 저장할 수 있게 되었답니다.

 

 

 

이처럼 재생에너지 사용을 정착시키기 위한 노력들은 세계 각국에서 이어지고 있어요. 전 세계 ESS 시장은 2030년까지 매년 30% 이상씩 성장할 것이라는 예측도 있고요. 글로벌 에너지 컨설팅 기관인 우드맥킨지의 자료에 따르면 2021년 한 해 동안 ESS로 전 세계에 11GWh의 전력이 보급되었다고 하죠(배터리 용량 기준). 2030년에는 164GWh로 늘어 누적 설치 용량 741GWh를 기록할 것이라고 전망하기도 했습니다.

 

 

 

다 쓴 배터리 다시 보자, 폐배터리 재사용

 

높아져가는 전기차 수요에 따라 글로벌 전기차 시장도 활발한 성장을 거듭하는 중이지만, 다 쓴 전기차 배터리를 그냥 버리면 배터리에 포함된 각종 중금속과 전해액이 토양오염을 유발한다는 문제점이 있어요. 이러한 유독물질은 외부에 노출됐을 때 화재나 감전 등의 사고를 일으킨다고도 합니다. 배터리의 원자재가 되는 리튬과 코발트는 채굴하는 과정에서 다량의 이산화탄소를 만들어내고요.

 

전기차 배터리의 사용이 오히려 환경에 악영향을 끼칠 수 있는 만큼, 폐배터리를 재사용하는 것이 중요합니다. 폐배터리는 재사용이 가능할까요? 가능하다면, 어떤 방법으로 다시 사용할 수 있을까요?

 

 

 

전기차 배터리는 다 쓴 후에도 초기 성능의 80% 정도를 사용할 수 있다고 알려져 있는데요. 이렇게 효율이 떨어진 전기차 폐배터리는 ESS로 최대 25년까지 쓸 수 있어요. 폐배터리 ESS를 활용하여 전기차 충전 인프라를 구축하는 경우도 있답니다.

 

재사용한 폐배터리를 분쇄하여 자원화하는 방법도 있어요. 까만 분말 형태로 만든 폐배터리를 리사이클링 공장으로 보낸 다음 리튬, 코발트, 망간, 니켈 등의 희유금속*을 추출하여 새로운 전기차 배터리를 만드는 것이죠. 이런 방법으로 원료 또한 80% 이상을 재활용할 수 있습니다.

 

*희유금속 : 매장량이 적거나 한 곳에 분포되어 있거나 추출이 어려운 금속.

 

 

 

폐배터리의 재사용은 전기차의 판매 가격과 제조 가격을 낮추는 데도 일조합니다. 배터리는 전기차 가격의 40%, 원가 비중의 25%를 차지하는 핵심 부품이기 때문이에요. 폐배터리를 활용한 ESS 또한 신제품 대비 40~70%의 가격을 자랑한다고 하죠. 저렴한 초기 비용은 자연히 사업의 활성화로 이어지기 때문에 전기차의 대중화에 도움이 됩니다.

 

 

 

한국환경연구원은 폐배터리의 배출량이 2030년 410만개에서 2040년 4600만 개로 늘어날 것으로 예측했어요. 전기차 전문 분석기관 SNE리서치에서는 폐배터리 시장규모가 2050년에 600조까지 성장할 전망이라고 밝혔습니다. 폐배터리의 양이 많아지는 만큼 활용 방안을 구체적으로 마련해야 하는 시점이 온 것입니다.

 

 

 

녹색기술인증 획득한 LG이노텍의 친환경 기술

 

LG이노텍도 친환경 기술 개발로 지구를 지키는 일에 동참하고 있어요. 최근 LG이노텍의 ‘나노 다결정 열전 소재’ 기술은 산업통상자원부로부터 녹색기술인증을 획득하며, 지속가능성장에 기여하고 있음을 인정받았습니다.

 

녹색기술인증은 에너지와 자원을 절약하고 효율적으로 사용하여 온실가스나 오염물질의 배출을 최소화한 기업을 대상으로 시행하는 인증제도예요. 평가 대상이 되는 기업의 기술이나 사업이 친환경이라는 타이틀을 달아도 될 만큼 효과적인지에 대한 여부를 평가합니다. 무려 11개의 평가기관이 서류 검토는 물론 현장 평가 또는 녹색기술제품 평가까지 진행하기에, 까다롭지만 그만큼 확실한 인증제도라고 할 수 있어요.

 

 

 

까다로운 절차 끝에 인증 받은 LG이노텍의 나노 다결정 열전 소재는, LG이노텍이 2030년 안으로 RE100을 실현하겠다는 목표를 한층 더 수월하게 달성하도록 하는 방안이 되고 있습니다. 나노 다결정 열전 소재는 열전 시스템을 움직이는 핵심 소재예요. 열전 발전은 열(熱), 즉 온도 차를 이용하여 전기를 만드는 차세대 전력 방식입니다. 전자는 높은 곳에서 낮은 곳으로 움직이는 성질을 갖고 있는데요. 이를 활용하여 열전 반도체 소재 양쪽의 온도 차를 각기 다르게 하는 방식으로 전력을 만들어내는 것입니다. 폐열을 회수해 전력을 재생산하기 때문에 전력 생산을 위한 발전기 가동 연료를 절감할 수 있는 것이 열전 발전의 장점입니다. 이렇게 재생산된 전력은 선박 등 산업용 발전을 위한 열전 시스템에 적용됩니다.

 

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재생에너지 사용으로 다시 지구와 함께, RE100

 

 

 

열전 시스템으로 움직이는 선박은 1척 당 연간 892톤의 연료를 절약하고, 연간 2,903톤의 온실가스 배출을 막을 수 있어요. 20년생 소나무 한 그루가 한 해 흡수하는 이산화탄소의 양이 3.9kg인데, 선박용 열전 시스템 하나가 약 74만 그루의 소나무를 심는 것과 비슷한 효과를 가져오는 것이죠.

 

 

 

LG이노텍은 친환경에 대한 진심으로 고객경험도 혁신해오고 있어요. 2006년부터 유해물질 검사 시스템을 도입하여 전 제품을 환경 친화적으로 제작하고 있는데요. 부품 입고 단계부터 전 제품에 환경 유해물질이 있는지를 엄격하게 관리하여 안전과 성능을 동시에 보장하는 제품만을 선보인답니다.

올해부터는 제품의 환경 영향을 평가하기 위한 국제표준환경평가 ‘LCA’(Life Cycle Assessment : 전 과정 평가)도 주요 제품에 도입하기 시작 했습니다. 뿐만 아니라 ‘환경성적표지 인증’ 취득을 통해 탄소배출량 등 주요 제품의 환경영향을 지속 관리해 나가고 있습니다.

 

 

 

제품 포장으로 발생하는 폐기물을 줄이기 위해서 기존에 주로 사용되던 골판지 상자 대신 재사용이 가능한 용기로 대체하기도 했습니다. 과대포장을 지양하고 플라스틱 사용량을 줄이고자 DX 기반의 포장 자동화 설비를 활용하고 있기도 합니다. 종이나 플라스틱 같은 자원과 더불어 테이프와 같은 불필요한 쓰레기를 줄일 수도 있어 친환경적이면서도 경제적인 시스템입니다.

 

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온실가스로 인해 달궈지고 있는 지구에서 살고 있는 한 탄소 배출량을 줄이기 위한 노력은 물론, 활용 가능한 자원을 지혜롭게 운용하는 친환경 솔루션의 모색은 기업의 중요한 역할입니다. 친환경 기술이 널리 상용화된다면 빠르게 상승하고 있는 지구의 온도를 차츰 지연시킬 수 있을 거예요.

 

LG이노텍은 앞으로도 글로벌 No.1 소재ㆍ부품 기업의 책임과 의무로 기후변화에 선제적으로 대응해 나가겠습니다. 더불어 살아가는 지구를 만들기 위한 LG이노텍의 노력을 지켜봐주세요!