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전력전자

해상풍력, 재생에너지와 조선해양산업 융합한다

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해상 풍력 발전 이미지

산업부, 해상풍력 산업화 전략 포럼 및 사업설명회서 강조

산업통상자원부는 지난 6월 26일 서울 과학기술회관에서 산업계, 학계와 지방자치단체 등 500여명이 참석한 가운데 ‘해상풍력 산업화 전략 포럼’을 개최했다.

이번 행사는 ‘재생에너지 3020 이행계획(2017.12월)’에서 제시한 전체 신규 설비용량 48.7GW 중 12GW를 차지하는 해상풍력 발전사업의 큰 그림을 보여주는 자리가 되었다.

백운규 산업통상자원부 장관은 격려사에서 “정부가 에너지전환을 선언한 지 1년이 지난 이 시점에, 풍력산업의 성공적 확산을 논의하고 에너지전환을 성공적으로 추진하면서 전략산업을 육성한다는 측면에서 의의가 크다”고 말했다. 또한 “‘재생에너지 3020 이행계획’ 목표 달성을 위해서는 12GW 규모의 해상풍력 보급 확대와 연계하여 해상풍력 산업화 촉진을 통한 새로운 성장동력 및 일자리 창출 전략이 필요하다”고 강조했다.

이에, 정책적으로 1)지자체가 발굴‧제안한 입지 위주로 대규모 해상풍력 단지를 조성하고, 2)지역주도 단지조성 및 조선해양산업 연계 전략으로 지역경제 발전과 주민 수용성을 확보하고, 3)이를 기반으로 산업화를 촉진할 수 있는 선순환체계 구축을 추진하겠다는 의지를 피력했다.

해상 풍력 발전 이미지

해상 풍력 발전 (이미지. siemens)

산업부는 해상풍력발전의 단계적 추진을 위해 단기적으로는 중소규모(~500MW) 해상풍력 보급과, 실적(Track Record) 확보, 풍력산업 공급체계 구축과 조선․해양산업과의 융복합화 전략을 추진하게 된다. 중장기적으로 대규모 부유식 해상풍력 단지를 조성하여, 동북아 ‘슈퍼 그리드(Super-Grid)’ 연계 등 차세대 기술혁신을 통해 해외시장 진출과 해양플랜트 수출 산업화를 추진할 계획이다.

또한 해상풍력의 경제성을 확보하기 위해 ‘선 풍력단지 조성, 후 사업자 개발방식’을 통해 사업지연 등으로 인한 불확실성을 제거함으로써 민간투자(PF)가 활성화도 지원한다.

특히 지자체가 주도적으로 발굴·제안한 사업에 대해서는 신재생에너지 공급인증서(REC) 가중치를 추가 부여하는 방안도 논의했다. 이 경우, 100MW 규모의 해상풍력단지를 운영할 경우 지자체와 지역 주민에게 매년 약 20~30억 원의 추가 혜택이 주어질 것으로 전문가들은 예상하고 있다.

이날 진행한 ‘해상풍력 산업화전략 포럼’에서는 ‘해상풍력과 조선해양산업 융합 추진전략’에 대한 한국에너지기술평가원(원장 임춘택)의 발표가 있었다.

발표에서는 한반도의 공간적, 시간적, 기술개발 단계 및 풍력산업 시장 성숙도를 감안한 단계적 단지개발 및 시장조성 전략을 제시했으며, 독일의 융합 사례를 통해 국내 풍력산업과 조선해양산업의 융합 가능성과 추진방안에 대해 논의했다.

한편, 5개 광역지자체도 지자체별로 ‘지자체 중심의 해상풍력 발전사업 추진계획’을 발표했다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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업계뉴스

바이코 CEO, 2019 IEEE에서 William E. Newell 전력전자상 수상

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바이코 로고

바이코의 CEO인 페트리찌오 빈씨아렐리(Patrizio Vinciarelli)가 2019 IEEE 윌리암 E 뉴웰 (William E. Newell) 전력전자상을 수상했다. 수상기관인 IEEE는 바이코를 수상자로 선정한 배경에 대해 “배전 시스템 애플리케이션에 필수적인 고효율, 고밀도 전력 변환 부품 공급”을 이유로 들었다.

배전 시스템에 필요한 효율성, 전력 밀도 및 설계 유연성을 모두 구비한 바이코의 혁신기술들은 전력 변환 기술의 기술적, 상업적 판도를 완전히 바꾸어놓았다는 것이 수상의 요지이다.

2019 IEEE 윌리엄E 뉴웰 전력전자상 수상과 관련된 기술적인 업적은 다음과 같이 요약된다. “더 작고 효율적인 파워 모듈은 배전 아키텍쳐의 혁신을 가져와 더 높은 효율과 전력 밀도 및 고성능을 가진 전력 시스템의 등장을 가능케 했다. 페트리찌오 빈씨아렐리(Patrizio Vinciarelli)의 특허 기술은 새로운 전력 분배 아키텍쳐, 제로 전류 스위칭 (Zero-Current Switching: ZCS) 및 제로 전력 스위칭 (Zero-Voltage Switching: ZVS) 전력 변환 토폴로지뿐 아니라 더욱 발전된 전력 패키징에도 놀라운 변화를 가져왔다”

빈씨아렐리 CEO의 팩터라이즈드 파워 아키텍처 (Factorized Power Architecture: FPA)는 수백 암페어를 1V 이하의 전압에 효율적으로 전달하는 전류 다중화 모듈에 적용된다. 특히 확장 가능한 CHiP (Converter Housed in Package) 패키징 기술은 더 높은 전력 시스템 효율과 밀도를 보장해준다.

바이코(www.vicorpower.com)는 특허 기술을 기반으로 한 모듈러 파워 부품과 파워 시스템 자체를 설계, 개발, 제조 및 판매하는 회사이다. 바이코는 고성능 제품 솔루션들을 엔터프라이즈/고성능 컴퓨팅 및 산업용 장비/자동화 기기에서 텔레콤/네트워크 인프라를 비롯해 자동차/수송 장비, 항공 및 방산 분야의 다양한 전력 시스템 시장에 판매하고 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트자동차

ST마이크로일렉트로닉스, 프랑스 레티와 전력변환용 GaN-온-실리콘 기술 개발 협력

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ST logo

진화된 파워 GaN-on-Si 다이오드 및 트랜지스터 아키텍처 개발 및 상용화 위한 협력

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 프랑스 원자력청(CEA) 산하 전자정보기술연구소 레티(이하 CEA-Leti)와 파워 스위칭 디바이스용 GaN(Gallium Nitride)-on-Silicon 기술의 상용화를 위해 협력한다고 발표했다. 이 파워 GaN-on-Si 기술을 통해 ST는 하이브리드 및 전기 자동차를 위한 온-보드 충전기, 무선 충전, 서버를 비롯해 고효율, 고전력 애플리케이션을 지원할 수 있게 된다.

광폭 밴드갭 반도체 소재인 GaN 디바이스는 실리콘 같은 기존 반도체 소재보다 더 높은 전압, 주파수, 온도에서도 작동이 가능하다. ST는 이외에도 SiC(silicon carbide)과 RF Gallium Nitride(GaN) 등 두 개의 광폭 밴드갭 기술을 개발하고 있다.

레티는 CEA 테크 산하 기술 연구소로서 스마트하고 에너지 효율이 좋은 안전한 솔루션을 구현하는 산업을 위한 미니어처 기술의 세계적인 리더이다. 1967년 설립된 레티는 마이크로&나노기술을 개척하여 글로벌 기업, 중소 기업 및 스타트업들을 위해 적용 가능한 솔루션들을 차별화해 맞춤형으로 제공해 왔다. 헬스케어, 에너지, 디지털 마이그레이션 분야의 핵심 과제들을 해결해 왔으며, 센서에서 데이터 처리 및 컴퓨팅 솔루션에 이르기까지 다양하게 훈련된 팀들을 통해 세계 정상급의 산업화 설비를 활용하여 안정적인 전문성을 제공하고 있다

이번 양사의 협업은 200mm 웨이퍼 상에서 첨단 GaN-on-Si 다이오드와 트랜지스터 구조를 개발하고 검증하는 데 중점을 둔다. 시장조사업체 IHS 마킷(IHS Markit)은 이 시장이 2019년부터 2024년까지 CAGR(연평균 성장률)이 20%를 넘을 것으로 예상하고 있다. ST는 레티와 함께 IRT 나노일렉의 프레임워크 내에서 레티의 200mm R&D 라인을 이용해 공정 기술을 개발하고, 2019년에 엔지니어링 샘플을 검증할 계획이다.

이와 동시에 ST는 2020년 프랑스 투르(Tours)에 위치한 전공정 웨이퍼 팹(Front-End Wafer Fab)에서 초도 생산을 진행할 수 있도록 GaN/Si 헤테로 에피택시(hetero-epitaxy) 공정을 포함한 완전한 제조라인을 구축할 예정이다.

또한 파워 애플리케이션에서 GaN-on-Si 기술이 지닌 잠재력을 감안해 레티와 ST는 고전력-밀도 의 파워 모듈 조립시 디바이스 패키징을 개선해주는 첨단 기법들을 연구하고 있다.

마르코 몬티(Marco Monti) ST오토모티브 및 디스크리트 그룹 사장은 “ST는 광폭 밴드갭(Wide-Bandgap) 반도체가 지닌 엄청난 가치를 인지하면서, 파워 GaN-on-Si의 제조 및 패키징 기술을 위한 CEA-레티와의 이번 협업을 통해 ST가 신뢰할 수 있는 고품질 제품을 양산할 수 있는 검증된 역량 외에도 GaN 및 SiC 제품 및 성능 측면에서 업계 최상의 포트폴리오를 확보하게 되었다”라고 말했다.

엠마누엘 사보나디에르(Emmanuel Sabonnadiere) 레티 CEO는 “레티팀은 레티의 200mm 범용 플랫폼을 이용해 ST의 전략적인 GaN-on-Si 전력-전자 로드맵을 전폭적으로 지원할 것이며, 이 기술을 투르에 위치한 ST의 GaN-on-Si 전용 제조라인으로 이전할 모든 준비를 갖췄다”라며, “양사 팀들이 참여한 이번 공동 개발은 IRT 나노일렉의 프레임워크 프로그램을 활용해 필요한 전문성을 확장하고 장치 및 시스템 레벨에서부터 혁신화를 꾀한다”고 밝혔다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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