Research
전세계적인 기후변화 대응 및 온실가스 감축 기조에 따른 신재생 에너지 보급 확대에 발맞춰 대규모 집광 시설을 이용한 태양열 발전소가 급격히 늘어나는 추세이다. 특히, 열에너지 저장 시스템을 포함한 태양열 발전은 일기 변화에 따른 간헐적 에너지 공급의 문제점을 극복하여 안정적인 에너지 공급을 가능하게 한다. 현대의 집광형 태양열 발전은 가동 온도가 1000 °C를 넘겨 이를 위한 열에너지 저장 매체로 초고온에서 열에너지를 저장할 수 있는 열화학 에너지 저장 (Thermochemical Energy Storage, TCES) 소재에 대한 연구가 진행되고 있다. 열화학 에너지 저장은 화학 물질간 결합과 분해를 통해 유발되는 흡열 및 발열 반응 과정을 기반으로 하는 에너지 저장 방법으로, 태양열 발전에서는 집열한 태양에너지를 화학에너지로 저장(흡열반응: AB -> A+B)하고 ,이를 이산화탄소, 산소, 수증기 등과 반응시켜 열에너지를 방출(발열반응: AB <- A+B)하는 공정으로 사용된다. 탄소에너지시스템 연구실에서는 대표적인 TCES 소재인 CaO/CaCO3 의 반응 메커니즘 분석과 물성 개선에 대한 연구를 중점적으로 진행하고 있다. 반복 사용 과정에서 소재의 반응성이 급격하게 떨어지는 원인을 분석하고, 이를 물리적, 열역학적 방법으로 개선하기 위해 소재 제작 방법, 전처리 방법, 첨가물에 의한 물성 개선 방법에 대한 여구를 수행하고 있다. 이외에도 MgO를 비롯한 다양한 TCES 소재에 대한 연구 수행을 계획 중에 있다.
