바다를 배터리로…해상형 양수식 ESS, 장주기 시장의 새 해법으로 부상 [카테고리 설정이 아직되어 있지 않습니다.] 에너지 저장 수요가 급증하는 가운데, 해저 염수를 활용한 ‘해상 물 배터리’가 장주기 저장의 새로운 해법으로 부상하고 있다.
이탈리아 스타트업 사이저블 에너지(Sizable Energy)는 22일(현지시각) 해저 하부 저장고와 수면 부유 상부 저장고를 연결한 해상 양수식 저장장치(Offshore Pumped Storage Hydropower) 실증을 이탈리아 남부 레조 칼라브리아 앞바다에서 본격화했다고 밝혔다.
해상형 양수식 저장장치 / 사이저블 에너지
해상형 양수식, ‘바다를 배터리로’
사이저블의 해상형 양수식 시스템은 해저에 고정된 하부 저장고(물탱크)와 수면 위 부유식 상부 저장조를 배관으로 연결해, 일반 해수보다 염도가 높은 인공 포화 소금물(브라인)을 상하로 순환시키는 방식이다.
브라인은 해수를 농축해 만든 고밀도 염수로, 무게가 더 나가 낙하 시 운동에너지가 커지고 동일한 낙차에서도 더 많은 전력을 저장할 수 있다. 전력이 필요할 때는 브라인을 하부 저장고로 내려보내 터빈을 돌려 발전하고, 잉여 전력 시에는 다시 상부로 끌어올려 저장한다.
이러한 방식은 댐이나 대규모 토목공사를 필요로 하지 않아 입지 제약이 적고, 수심이 곧 낙차로 활용돼 에너지 밀도를 높일 수 있다. 500m 이상의 수심에서도 운용이 가능하며, 기존 해상풍력이나 해양 구조물 인프라를 그대로 활용할 수 있다는 점도 경쟁력으로 꼽힌다.
다만 고농도 염수는 부식성이 높아 해저 탱크와 배관의 내식(耐蝕) 설계가 핵심이다. 사이저블 또한 현재 파도, 염분, 수압 등 실제 해양 조건에서 효율 손실 없이 순환이 가능한지를 검증하는 실증을 진행 중이다. 이를 통해 해양 환경 내구성과 왕복효율(round-trip efficiency)을 확보하고, 장기 운전 안정성과 비용 경쟁력 검증을 통해 상업화 기반을 다진다는 계획이다.
사이저블은 이탈리아 파도 실험장에서 부유체와 계류 시스템의 안정성을 검증한 데 이어, 현재 수 MWh(메가와트시)급 해상 파일럿을 가동 중이다. 2026년에는 다중 MWh급 데모 프로젝트를 거쳐 상업 단지로 확장할 예정이다.
이번 800만달러(약 115억원) 규모의 투자 라운드는 실리콘밸리 벤처캐피털 플레이그라운드 글로벌(Playground Global)이 주도했으며, Exa벤처스, Verve벤처스, Satgana, EDEN/IAG, Unruly캐피털 등이 참여했다.
투자를 주도한 플레이그라운드 글로벌의 공동창업자 브루스 리크는 해양의 깊이는 사실상 무한한 자원이며, 중력 기반 저장을 통해 배터리보다 훨씬 낮은 비용으로 장시간 전력 공급이 가능하다”고 말했다.
장주기 저장의 ‘워터 배터리’, 시장 확대 가속
사이저블의 이번 투자 유치는 해상형 양수식이 장주기 에너지 저장(Long Duration Energy Storage, LDES) 시장의 유력 대안으로 부상하고 있음을 보여준다. 재생에너지 비중이 높아질수록 공급 변동성을 완충할 장시간 저장 기술의 중요성이 커지고 있기 때문이다.
미국 과학 전문지 사이언스는 전 세계 대용량 저장의 90% 이상이 양수식 발전으로 이뤄지고 있다고 보도했다. 실제로 미국 에너지부 산하 국립재생에너지연구소(NREL)는 하천을 직접 사용하지 않는 ‘폐회로형’ 양수식 후보지가 미국 내에서만 1만4000곳 이상이라고 분석했다.
문제는 비용이다. 육상형 양수식 발전 인프라는 평균 건설비가 20억달러(약 2조9000억원)에 달하고, 인허가·환경 갈등·공사 기간 등에서 제약이 크다. 반면 해상형은 토지 확보 부담이 없고, 기존 해상풍력 단지와 연계해 설치할 수 있어 발전 변동성과 송전 제약을 동시에 완화할 수 있다.
이러한 구조는 재생에너지 확대와 함께 부상하는 ‘발전–저장 통합형(Integrated Generation & Storage)’ 트렌드와도 맞닿아 있다.
우드맥킨지는 미국 해상풍력 시장이 정책 불확실성에도 향후 수년간 자생력을 유지할 것으로 전망하며, 재생에너지 발전과 에너지저장장치(ESS)의 결합이 운영 안정성과 수익성을 좌우하는 핵심 변수로 부상하고 있다고 분석했다.
Top
