- 디젤발전기에서 버려지는 열을 활용하여 출력 3kW 전력 생산-
  - 가정용 가스보일러에 기술 적용 시 연간 1톤의 온실가스 저감 가능-

□ 한국전력(사장 김종갑)은 생산기술연구원, 전남대학교, 에너지기술연구원, 서울과학기술대학교와 공동으로 디젤발전기에서 공기로 배출되는 배기가스를 사용하여 추가로 전기를 생산할 수 있는 “디젤발전기 폐열을 이용한 발전 시스템”을 개발함.

  ○ “디젤발전기 폐열을 이용한 발전 시스템”은 스털링 엔진(Stirling engine)을 이용하여 디젤 엔진을 사용하는 내연발전소 등에서 공기 중으로 버려지는 높은 온도의 배기가스를 열원으로 전기를 생산하는 시스템임.

  ○ 스털링 엔진은 실린더에 수소 또는 헬륨을 넣어 밀봉 후 실린더 외부에서 가열과 냉각을 반복하여 작동하는 외연기관임. 별도의 연료를 사용하지 않고 온천과 같은 지열, 태양열 등을 열원으로 활용할 수 있어 미세먼지나 온실가스 등 오염물질이 배출되지 않아서 풍력, 태양광 등 신재생 에너지와 함께 새로운 청정 에너지원으로 주목받고 있음.

□ 한전 전력연구원이 개발한 스털링 엔진을 이용한 발전 시스템은 세계 최초로 500℃ 이하의 디젤발전기의 배기가스를 이용하여 3kW의 전력을 생산함.

  ○ 높은 온도에서 작동하는 일반적인 발전소와 달리 500℃의 낮은 온도에서 동작하는 스털링 엔진의 변환 효율을 높이기 위해 전력연구원은 부품간의 간격을 십만분의 1cm까지 정밀 가공하는 한편, 피스톤-실린더 간 마찰 문제 해결할 수 있는 가스베어링 윤활기술을 개발하여 3 kW 출력을 달성함.

  ○ 기존 상용 스털링 엔진은 700℃에서 동작하는 반면 500℃이하의 디젤발전기의 배기가스를 이용한 사례는 이번이 처음임. 국내에서는 2009년 경동나비엔이 한국기계연구원, 한국에너지기술연구원, 한국가스안전공사와 함께 1kW의 전기를 생산하는 가정용 스털링엔진을 개발한 바 있으며, 네덜란드의 레메하(Remeha)가 2011년 출력 1 kW의 스털링 엔진을 상용화하여 현재까지 3,000여대를 판매하였음.

□ 스털링 엔진을 이용한 발전 시스템은 내연발전소에서 배기가스를 통해 버려지는 열의 일부를 이용하여 전기를 생산할 수 있어, 내연발전소 효율이 8% 향상될 것으로 기대됨.

□ 향후 한전은 디젤엔진 외에도 태양열, 공장 및 가정용 보일러에서 버려지는 열을 사용하는 대형 및 소형 스털링 엔진을 개발하여 기술이전 등을 통해 사업화할 예정임.

□ 김숙철 한전 전력연구원장은 “스털링엔진 기술은 신재생에너지와 에너지 하베스팅 분야의 새로운 시장 창출이 가능한 저탄소, 친환경 발전 기술”로 “내연발전소의 에너지 효율 제고는 물론 에너지신산업 확산에 기여할 것이다”고 함.