1. ์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ ์ค์์ฑ: ์ ์ฌ์ ์๋์ง ์๋๋ฅผ ์ํ ํต์ฌ ์ธํ๋ผ
์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ (Energy Storage Technology)์ ์ ๋ ฅ์ ์ ์ฅํ๊ณ ํ์ํ ๋ ๋ฐฉ์ถํ ์ ์๋๋ก ํ๋ ๊ธฐ์ ๋ก, ์ ์ฌ์ ์๋์ง ๋ณด๊ธ ํ๋์ ์ ๋ ฅ๋ง ์์ ์ฑ ํ๋ณด๋ฅผ ์ํ ํ์์ ์ธ ์์์ ๋๋ค. ์ ํต์ ์ธ ํ์ ์ฐ๋ฃ ๋ฐ์ ๋ฐฉ์์ ์ ๋ ฅ์ ์ผ์ ํ๊ฒ ๊ณต๊ธํ ์ ์์ง๋ง, ํ์๊ด๊ณผ ํ๋ ฅ๊ณผ ๊ฐ์ ์ ์ฌ์ ์๋์ง๋ ๋ ์จ์ ํ๊ฒฝ ์กฐ๊ฑด์ ๋ฐ๋ผ ๋ฐ์ ๋์ด ๋ณ๋ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์ ์ ์ธ ์ ๋ ฅ ๊ณต๊ธ์ ์ํด ์๋์ง ์ ์ฅ ์์คํ (ESS, Energy Storage System)์ ๋์ ์ด ํ์์ ์ ๋๋ค.
๊ธฐ์กด์ ์ ๋ ฅ๋ง์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ ๋ ฅ์ ์์ฐํ๊ณ ์๋นํด์ผ ํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ก ์ด์๋์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ด๋ฌํ ๋ฐฉ์์ ์ ๋ ฅ ์์ ๋ณํ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๋์ํ๊ธฐ ์ด๋ ต๊ณ , ์ ์ฌ์ ์๋์ง์ ๋ณ๋์ฑ์ ๊ด๋ฆฌํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ๊ฐ ์์ต๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๋ฎ ๋์ ํ์๊ด ๋ฐ์ ์์์ ์์ฐ๋ ์ ๋ ฅ์ ์ ์ฅํ์ง ์์ผ๋ฉด, ๋ฐค์ด ๋๋ฉด ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก, ํ๋ ฅ ๋ฐ์ ์ ๋ฐ๋์ด ๋ถ์ง ์๋ ๋ ์๋ ์ ๋ ฅ ์์ฐ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ๋ ฅ์ ์ ์ฅํ์ฌ ํ์ํ ์๊ธฐ์ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ ์์คํ ์ด ํ์์ ์ ๋๋ค.
์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ด ๋ฐ์ ํ๋ฉด ์ ๋ ฅ ์๊ธ์ ๋ถ๊ท ํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ณ , ์ ๋ ฅ ์์ฐ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ฉฐ, ์ ๋ ฅ ๋น์ฉ์ ์ ๊ฐํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ, ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋(Smart Grid)์ ์ฐ๊ณํ์ฌ ์ค์๊ฐ ์ ๋ ฅ ๊ด๋ฆฌ๋ฅผ ์ต์ ํํ๊ณ , ์ ๊ธฐ์ฐจ(EV) ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ์ ๋ ฅ๋ง์ ์ ์ฐ์ฑ์ ๋์ด๋ ๊ธฐ์ ๋ ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ณํ๋ ์ ๋ ฅ ์์คํ ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฐ๊พธ๋ ํ์ ์ ์ธ ์ ํ์ ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
์ต๊ทผ ์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฅ ์์คํ (Battery Storage), ํ๋ก์ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Flow Battery), ์์ถ ๊ณต๊ธฐ ์ ์ฅ(Compressed Air Energy Storage, CAES), ์์ ์ ์ฅ(Hydrogen Storage) ๋ฑ ๋ค์ํ ํํ๋ก ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ด ์ค์ฌ์ ์ธ ์ญํ ์ ๋ด๋นํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ํนํ ๋ ๋์ ์๋์ง ๋ฐ๋, ๋น ๋ฅธ ์ถฉ์ ์๋, ๊ธด ์๋ช , ์์ ์ฑ์ ๊ฐ์ถ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฐ๋๋ฉด์ ์๋์ง ์ ์ฅ ์์ฅ์ ๊ธ์๋๋ก ์ฑ์ฅํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
2. ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ํ๊ณ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ํ์์ฑ
ํ์ฌ ๊ฐ์ฅ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๋ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฅ์น๋ ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Lithium-Ion Battery, LIB)๋ก, ์ค๋งํธํฐ, ๋ ธํธ๋ถ, ์ ๊ธฐ์ฐจ, ๊ฐ์ ์ฉ ๋ฐ ์ฐ์ ์ฉ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฅ์น ๋ฑ์ ๊ด๋ฒ์ํ๊ฒ ํ์ฉ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๋์ ์๋์ง ๋ฐ๋, ๋น๊ต์ ๊ธด ์๋ช , ๊ฒฝ๋ํ ๋ฑ์ ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด ๋ฉ์ถ์ ์ง(Lead-Acid Battery)๋ ๋์ผ-์นด๋๋ฎด(NiCd) ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ณด๋ค ํจ์ฌ ํจ์จ์ ์ธ ์ฑ๋ฅ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๋ช ๊ฐ์ง ํ๊ณ๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ฐ๋ฐ์ด ํ๋ฐํ ์งํ๋๊ณ ์์ต๋๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ฃผ์ ํ๊ณ
1) ๋ฆฌํฌ ์์์ ์ ํ ๋ฐ ๋์ ์์ฐ ๋น์ฉ: ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๋ฆฌํฌ(Li), ์ฝ๋ฐํธ(Co), ๋์ผ(Ni) ๋ฑ์ ํฌ๊ท ๊ธ์์ ํ์๋ก ํ๋ฉฐ, ์ด๋ฌํ ์์์ฌ๋ ๊ณต๊ธ์ด ์ ํ์ ์ด๊ณ ๊ฐ๊ฒฉ ๋ณ๋์ฑ์ด ํฝ๋๋ค.
2) ํ์ฌ ๋ฐ ํญ๋ฐ ์ํ: ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๊ณ ์จ์์ ๋ฐ์ด์ด ์ฌํ๋ฉฐ, ๊ณผ์ถฉ์ ๋๋ ์ธ๋ถ ์ถฉ๊ฒฉ์ ์ํด ํญ๋ฐํ ์ํ์ด ์์ต๋๋ค.
3) ์ถฉ·๋ฐฉ์ ์๋ ๋ฐ ์๋ช ๋ฌธ๋ช : ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ์ถฉ·๋ฐฉ์ ์๋๊ฐ ์๋์ ์ผ๋ก ๋๋ฆฌ๋ฉฐ, ์ผ์ ํ์ ์ด์ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ์ฑ๋ฅ์ด ์ ํ๋ฉ๋๋ค.
์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ์ ๊ณ ์ฒด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Solid-State Battery), ๋ํธ๋ฅจ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Sodium-Ion Battery), ๋ฆฌํฌํฉ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Lithium-Sulfur Battery), ํ๋ก์ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Flow Battery) ๋ฑ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ด ์ฐ๊ตฌ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ ๊ธฐ์ ์ ํน์ ์ฐ์ ๊ณผ ์์ฉ ๋ถ์ผ์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ์ ์ ๊ฐ์ง๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
3. ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ : ๋ ์์ ํ๊ณ ๊ฐ๋ ฅํ ์๋์ง ์ ์ฅ ํด๊ฒฐ์ฑ
์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋จ์ ์ ๊ทน๋ณตํ๋ฉด์ ๋ ๋์ ์๋์ง ๋ฐ๋, ๋น ๋ฅธ ์ถฉ์ ์๋, ์นํ๊ฒฝ์ฑ, ๊ฒฝ์ ์ฑ์ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
1) ์ ๊ณ ์ฒด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Solid-State Battery)
์ ๊ณ ์ฒด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ์ก์ฒด ์ ํด์ง ๋์ ๊ณ ์ฒด ์ ํด์ง์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์์ ์ฑ์ ๋์ด๊ณ ์๋์ง ๋ฐ๋๋ฅผ ํฅ์ํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋๋ค.
- ์ฅ์ : ๋์ ์๋์ง ๋ฐ๋, ๋ฐ์ด์ด ์ ์ด ํ์ฌ ์ํ ๊ฐ์, ์ถฉ·๋ฐฉ์ ์๋ ํฅ์
- ๋จ์ : ์ ์กฐ ๋น์ฉ์ด ๋๊ณ , ๋๋ ์์ฐ๊ธฐ์ ์ด ์์ง ์์ ํ ๊ฐ๋ฐ๋์ง ์์
2) ๋ํธ๋ฅจ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Sodium-Ion Battery)
๋ฆฌํฌ ๋์ ๋ํธ๋ฅจ(Na)์ ์ฌ์ฉํ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ก, ์์ ํ๋ณด๊ฐ ์ฉ์ดํ๊ณ ๋น์ฉ์ด ์ ๋ ดํ์ฌ ์ฐจ์ธ๋ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฅ์น๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๊ณ ์์.
- ์ฅ์ : ์ ๋น์ฉ, ์นํ๊ฒฝ์ , ๋ฆฌํฌ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ณด๋ค ์์ ์ฑ์ด ๋์
- ๋จ์ : ํ์ฌ ์๋์ง ๋ฐ๋๊ฐ ๋ฎ์ ์์ฉํ ๋จ๊ณ์์๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ ํ์ํจ
3) ํ๋ก์ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(Flow Battery)
ํํ๋ฐ์์ ์ด์ฉํ ๋๊ท๋ชจ ์๋์ง ์ ์ฅ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ก, ์ ์ฌ์ ์๋์ง ์ ์ฅ ๋ฐ ์ ๋ ฅ๋ง ์ฐ๊ณ์ฉ์ผ๋ก ํ์ฉ ๊ฐ๋ฅ.
- ์ฅ์ : ๋์ฉ๋ ์ ์ฅ ๊ฐ๋ฅ, ๊ธด ์๋ช
- ๋จ์ : ํฌ๊ธฐ๊ฐ ํฌ๊ณ , ์ด๊ธฐ ์ค์น ๋น์ฉ์ด ๋์
์ด์ฒ๋ผ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๊ฐ์ ํน์ฑ๊ณผ ์ฅ์ ์ ํ์ฉํ์ฌ ๋ค์ํ ์ฐ์ ์์ ์ ์ฉ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํฌ๋ฉฐ, ์๋์ง ์ ์ฅ ์์คํ ์ ํ์ ์ ์ด๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
4. ์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ด ๊ฐ์ ธ์ฌ ๋ณํ: ์ ์ฌ์ ์๋์ง์ ์ ๋ ฅ๋ง ํ์
์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ด ๋ฐ์ ํจ์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ ฅ ์์ฐ, ์๋น, ์ ์ฅ ๋ฐฉ์์ด ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ณํํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
1) ํ์๊ด ๋ฐ ํ๋ ฅ๊ณผ ์ฐ๊ณํ ESS ํ๋: ์ ์ฌ์ ์๋์ง๋ ๋ณ๋์ฑ์ด ํฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ESS์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์์ ์ ์ธ ์ ๋ ฅ ๊ณต๊ธ ๊ฐ๋ฅ
2) ์ ๊ธฐ์ฐจ(EV) ๋ฐ ์ ๋ ฅ๋ง๊ณผ์ ์ฐ๊ณ: ์ ๊ธฐ์ฐจ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ํ์ฉํ V2G(Vehicle-to-Grid) ๊ธฐ์ ์ ํตํด ์ ๋ ฅ๋ง ์์ ํ ๊ฐ๋ฅ
3) ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋์ AI ๊ธฐ๋ฐ ์๋์ง ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ๊ฒฐํฉ: AI์ ๋น ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ ์ต์ ์ ์ ๋ ฅ ์ ์ฅ ๋ฐ ๋ฐฉ์ถ ์ ๋ต ์๋ฆฝ ๊ฐ๋ฅ
5. ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋ฏธ๋: ์๋์ง ํ๋ช ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก
์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ ์์ผ๋ก ๋์ฑ ์ ๊ตํ๊ณ ํจ์จ์ ์ธ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๋ฐ์ ํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI)๊ณผ ์ฌ๋ฌผ ์ธํฐ๋ท(IoT)์ ๋ฐ์ ์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ (BMS)์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ๋ณํ์ํค๊ณ ์์ต๋๋ค. AI๋ฅผ ํ์ฉํ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ํ ๋ชจ๋ํฐ๋ง๊ณผ ์์ธก์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช ์ ๊ทน๋ํํ๊ณ ์์ ์ฑ์ ๋์ด๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํฉ๋๋ค. ๋ํ, ๋ธ๋ก์ฒด์ธ ๊ธฐ์ ์ ์๋์ง ๊ฑฐ๋์ ์ ์ฅ ๋ฐ์ดํฐ์ ํฌ๋ช ์ฑ์ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ์๋น์์ ์์ฐ์ ๊ฐ์ ์๋์ง ๊ตํ์ ๋ณด๋ค ์ํํ๊ฒ ๋ง๋ญ๋๋ค.
์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ๋จ์ํ ์ ๋ ฅ์ ์ ์ฅํ๋ ์ญํ ์ ๋์ด, ์ฌ์ ๊ฐ๋ฅ ์๋์ง์ ํ์ฉ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๊ณ ์ ์ธ๊ณ ์๋์ง ์์คํ ์ ํํ์ํํ๋ ๋ฐ ์ค์ฌ์ ์ธ ์ญํ ์ ํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ํนํ, ์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ ๊ฐ๋ฅ ์๋์ง๊ฐ ์ธ๊ณ ์ฃผ์ ์๋์ง์์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก๋ ๋ฐ ํ์์ ์ธ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ธฐํ ๋ณํ ๋ฌธ์ ํด๊ฒฐ์๋ ํฐ ๊ธฐ์ฌ๋ฅผ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋ฏธ๋์๋ ๋ค์ํ ์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ์ด ๊ฒฐํฉ๋์ด ๊ฐ๊ธฐ ๋ค๋ฅธ ์ํฉ๊ณผ ์๊ตฌ์ ๋ง๋ ํด๊ฒฐ์ฑ ์ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ ์๋์ง ์ฌํ๋ฅผ ํฅํ ๊ธธ์ ์ด์ด๊ฐ ๊ฒ์ ๋๋ค.