해마다 전력수요는 꾸준히 증가하는 반면, 환경 파괴 및 인체 유해성 논란으로 대형 발전소와 고압 송전시설 건설이 난관에 처하면서, 신재생에너지와 에너지저장장치 등을 이용해 소규모 지역별로 전력을 자급자족하는 ‘마이크로그리드(Microgrid)’ 기술이 주목받고 있다.
특허청에 따르면, ‘마이크로그리드’ 관련 특허출원은 2010년 39건에서 2014년 121건으로 최근 5년간 연평균 32.7%의 높은 증가율을 보이고 있다.
풍력·태양광 등 신재생에너지 발전단가의 지속적인 하락과 신재생에너지 설비 보조금 등이 맞물려 마이크로그리드 기술개발 여건을 조성하였기 때문에 특허출원이 증가한 것으로 풀이된다.
마이크로그리드는 생산된 전력을 소규모 지역에서 독립적으로 자급자족하는 독립형 마이크로그리드와 기존의 전력계통에 연계하는 계통연계형 마이크로그리드로 구분된다.
최근 5년간 특허출원을 살펴보면, 풍력·태양광과 같은 간헐적 에너지원에도 불구하고 전압·주파수를 유지하는 기술 등 독립형은 117건, 분산전원의 전력계통 연결에 따른 전력품질 유지 기술 등 계통연계형은 142건, 에너지 저장장치, 발전기, 인버터·컨버터와 같은 전력용 반도체
등 양 방식에 적용되는 공통기술은 137건으로, 계통연계형 특허출원이 가장 많은 것으로 조사되었다.
그러나 2013년에서 2014년 사이 특허출원은 독립형이 71건, 공통기술이 81건으로, 동기간 동안 63건에 그친 계통연계형을 추월하여 독립형 및 공통기술의 증가세가 두드러진 것으로 나타났다.
이는 지난 몇 년간 지속된 고유가 때문에 디젤발전으로 급전하던 도서지역에서 신재생에너지의 가격경쟁력이 높아졌기 때문으로 보인다.
실제로 2011년 이후 기업들이 전남 가사도와 제주 가파도 등지에 풍력·태양광을 에너지원으로 하는 독립형 마이크로그리드 실증단지를 설치하고 기술개발에 나서고 있다.
시장조사기관인 SBI Energy에 따르면, 마이크로그리드 세계시장이 2014년 80억 달러 수준에서 2020년 150억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다.
미국은 수차례 대정전을 초래할 정도로 노후화된 전력설비에 대한 대안으로, 유럽과 일본은 각각 온실가스 저감 및 원자력 의존도 축소를 위한 대안으로 마이크로그리드 구축 프로젝트를 진행하고 있다.
한편, 인도네시아와 같이 오지가 많아 범국가적 전력망 구축이 여의치 않은 개발도상국들도 마이크로그리드 구축에 속속 나서고 있는 상황이다.
특허청 관계자는 “우리나라는 마이크로그리드 분야에서도 세계시장 개척에 유리한 여건을 갖추고 있다.”면서, “우리 기업이 해외시장에 진출할 때에는 현지 전력망 상황이나 입지조건에 적합한 기술 포트폴리오를 갖추고, 진출국에서의 특허권 확보에도 힘을 기울여야 한다.”고 밝혔다.
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