KETEP 세계에너지시장정보

싱가포르 에너지기술 양자협력 현황

 ㅇ VIP 순방 계기, (한)산업부-(싱)통상산업부 부처 간 스마트그리드 MoU 체결('18.7월, 싱가포르)

   * (한)에기평과 (싱)에너지시장청이 MoU 이행기관으로 지정됨

 ㅇ (한)에기평-(싱)에너지시장청(EMA) 공동연구 MoU 체결(’19.3월, 서울)

 ㅇ (한)산업부-(싱)통상산업부 MOU 체결(’18.7월)

 ㅇ (한)에기평-(싱)에너지시장청 간 공동연구 MOU 체결(’19.3월)

 ㅇ MOU 기반 한-싱가포르 공동연구 최초 공고(’19.5월)

 ㅇ 2020년 한-싱가포르 공동연구 공고(’20.5월) 및 과제 지원 협의(‘20.11월)

   - 태양광, 수소 2개 분야 공고, 태양광 1개 과제 지원 예정

□ 주파수 조정용 리튬이차전지의 고율 특성 구현을 위한 양극/음극재의 제조 및 전극 제조 공정기술 개발

◦ 총 정부출연금: 19.95억원

◦ 총 수행기간: 2016.06~2019.05

◦ 주관기관: 한양대학교 산학협력단

◦ 참여기관

- Nanyang Technological University, LG화학/기술연구원, 티씨케이, 한국전력공사, 영남대학교 산학협력단

◦ 과제목표

- 본 연구는 총괄 과제 목표인 4C에서 구동 가능한 주파수 조정용 리튬이차전지의 고용량 고율 특성 구현을 위한 양극 및 음극재의 제조 및 공정기술 확보를 위하여

(1) Ni 함량이 80% 이상인 NCA 및 NCM 양극 소재 개발

(2) 고용량/고율 SiOx 음극 소재 제조 기술개발

(3) 고수명/고율 SiOx-흑연 전극 제조 기술 확보를 목표로 함.

- 이를 위하여 소재의 설계, 합성 및 functionalization 기술과 평가 기술을 보유하고 있는 총괄 기관, 전극 소재의 조성 및 구조 제어 관련 세계　수준의 핵심 기술 보유 기관인 Nanyang Technical University, 음극재 합성 및 전극구조 설계 기술 보유기관인 영남대학교와의 유기적 공동 연구 수행을 통해 주파수 조정 전지용 소재/구조/구성요소와 관련된 핵심 특허를 확보하고 함. 또한 기술 개발 초기부터 리튬 이차 전지 업체인 LG화학, 티케이씨가 참여하여 제품 레벨에서 개발 기술의 사업화 가능성 검토와 개발된 기술을 활용한 주파수 조정용 리튬 이차 전지의 응용 기술 확보를 확보하고, 더 나아가 최종 사용 기업인 한국전력과의 공동연구를 통하여 주파수 조정용 리튬이차전지의 활성화를 위해 성능을 최적화함.

 

□ 열대지역 시장진출을 위한 리튬이온 차세대 ESS 및 분산 ESS 제어 기술 개발

◦ 총 정부출연금: 15억원

◦ 총 수행기간: 2019.12~2022.11

◦ 주관기관: (주)온테스트

◦ 참여기관

- 고려대학교 산학협력단

◦ 과제목표

- (배터리 측면) 싱가포르 참여기관인 Regentech의 자체기술로 완전히 새롭게 개발될 하이브리드 배터리 시스템인 LiMn0.8Fe0.2PO4(이하 LMFP)와 리튬 이온 커패시터(이하 LIC)를 도입하여 고효율화와 배터리화재 방지를 꾀함

- (배터리 셀 자가방전 분석) ESS에 사용될 배터리를 선정하는 단계에서 자가방전 분석을 통한 비정상 배터리를 검출하는 셀단위 시험기 개발(SDM(Self Discharge Measurement))

- (업그레이드된 BMS(Battery Management System)) 셀 벨런싱, 셀 컨디션(온도, 전류 등) 모니터링에 집중되어 있는 시중의 BMS의 기본 기능과 함께, 모듈단위의 자가방전 시험기능을 추가하여 배터리 상태를 보다 면밀히 관리

- (열관리) BMS의 세부 온도측정 기능과 고려대의 열관리 시스템이 연동하여 배터리 및 ESS 전체의 과열을 방지

- (제어) ESS에 무리가 가지 않도록 충방전 스케쥴을 자동 관리하는 소프트웨어 시스템 개발 및 최적화

- (화재 자동진화) 화재 발생시, 자동으로 진화가 가능하도록 ESS의 상태(온도, Co2 등)를 모니터링하고 소화약제 자동 방출 시스템 포함

- (분산제어) 스마트 분산 ESS 관리 시스템을 개발하여 전력망에 연결된 다양한 기업의 리튬 이온 배터리를 동시에 효율적으로 충/방전 우선순위 지정 등의 관리를 수행

 

□ 국내외 근해지역 환경을 고려한 부유식 태양광발전 구조시스템 원천기술 개발 및 1.1MW 실증 연구

◦ 총 정부출연금: 14억원

◦ 총 수행기간: 2020.11~2023.10

◦ 주관기관: 현대글로벌 주식회사

◦ 참여기관

- 한국건설기술연구원, (주)현대경제연구원

◦ 과제목표

① 고내구성 FRP 부유식 태양광발전 구조물 개발

- 유동 및 구조 해석을 통한 거동특성 분석

- 매개변수별(바람, 파랑, 조류) 설계하중 산정기법 개발

- 부재별(상부구조체, 부유체, 계류시설) 설계하중 산정기법 개발

- 유동해석 및 실험적 검증을 통한 구조해석 변수 도출

- 유체하중(파고, 파랑 등)과 외력을 고려한 구조해석 모듈 개발

- 인발성형 섬유강화복합재의 역학적 성질을 고려한 태양고도별 단위구조물 개발

- 저위도 지역 설치 조건을 고려한 단위구조물 개발

- 국내 및 저위도 지역 설계 기준 분석 및 가이드 라이 제시

- 피로/UV 실험 등을 통한 내구성 검증

- 하중상태에 따른 차별화된 구조시스템 적용을 통해 저가화 실현

② 장기 부력을 유지하기 위한 고내구성 부력체 개발

- 수상환경에 적합한 부력체 소재 및 구성 비교, 분석

- 연결부 등 국부 밀도 및 강도 증진을 제작 기술 개발

- 부력체 표면 처리 공법을 적용한 표면 강도 증진 기술 개발

- 파랑, 파고, 유속 등의 조건을 고려한 수치해석 및 실험적 검증

- 구조적 거동특성을 고려한 부력체 설치위치 및 하중상태별 구조시스템 개발

- Solid type 및 중공형 EPP (Expanded Polypropylene) 부력체 개발

- 자중, 부착생물하중, 흡수율 등을 고려한 최적 부력 산정

③ 자연력을 활용한 복합계류 및 구조적 안전성 판단을 위한 모니터링 시스템 개발

- 계류라인의 하중상태 평가

- 계류시스템의 작동여부 판단을 육안으로 판단 가능 하도록 구성

- 파손시 계류앵커의 위치 파악이 가능한 복합 계류 시스템 개발

- 계류 시공 및 교체가 용이한 시공법 개발

- 하중 상태 및 설치 위치(수중, 대기 환경 등)를 고려한 시스템 개발

⇒습윤, 염해, UV, 피로, 마모 등의 하중조건을 고려한 복합시스템 개발

- 수위변화 등 하중상태에 관계없이 계류력 유지가 가능한 복원력 시스템 개발

⇒부력 및 중력 등의 자연현상을 이용한 이완구간 조성으로 복원력 유지, 복합계류시스템 개발

- 계류라인 변위, 하중 등을 모니터링하여 조기 결함 판단 구축 시스템 개발

⇒발전소 안전성 판단 기준 제시

⇒계류라인 변위를 감지하기 위한 모니터링 시스템 개발

- 풍하중 및 유체하중 등에 의한 구조적 거동 평가 해석 모델 개발

- 하중전달경로 및 하중상태 평가 기술 개발

- 규모, 파고 조건, 풍속 및 유속 조건에 따른 계류 설계기술 개발

- 계류 설계프로그램 및 표준도서 작성

④ 하중상태로 모듈화된 발전단지 구성 및 설계기술 개발

- 설치조건 및 하중상태를 고려한 발전단지 규모 산정

- 하중전달 경로를 분석한 발전소 배치 기술 개발

- 피해범위를 최소화 하기 위한 발전단지 모듈화 기술 개발

- 표준 설계도서 작성

⑤ 부유식 태양광 구조시스템 안전성 검증

- 유동 및 구조해석을 통한 안전성 검증

- 수리모형실험을 통한 안전성 검증

- 최적 설계 가이드라인 개발

⑥ 부유식 태양광 구조시스템 사업모델 개발

- 국내외 시장 및 기술현황 조사 및 분석

- 사업화 모델 개발, 국제협력(아국 정부조달 프로젝트 수주 또는 해외조달시장 프로젝트 수주 방안 수립)