▲ ▲ESS의 국내 연도별 출원 동향. ▲ESS의 국내 연도별 출원 동향

스마트그리드(지능형 전력망)의 핵심인 에너지저장 장치(Energy Storage System) 관련 출원이 꾸준히 증가하고 있는 것으로 나타났다.

특허청에 따르면 ESS 관련 특허출원은 2001년부터 2010년까지 모두 944건으로, 2005년에 급격히 증가한 후 매년 140여건이 꾸준히 출원되고 있는 것으로 파악됐다.

이 중 대용량 리튬2차전지 특허출원 비중이 66%로 가장 높았으며, 그 다음은 전지를 제어하기 위한 BMS(Battery Management System;전지제어시스템) 기술이 18.5%를 차지하는 것으로 나타났다.

출원인별로 보면 세계 리튬2차전지 시장 ‘TOP3’에 손꼽히는 삼성SDI, LG화학이 ESS용 리튬2차전지 출원건수에서도 앞서가고 있다. LG화학이 1위, 삼성 SDI가 2위를 차지하고 있는데 이는 전기자동차 분야에서 쌓은 경험이 기반이 되고 있는 것으로 분석됐다.

MWh급 이상의 대용량화에 유리한 레독스 흐름 전지분야에서는 2009년부터 삼성, 에너지기술연구원 등의 국내출원인이 전극쌍, 전지 시스템에 대한 기술을 중심으로 출원을 늘리고 있는 추세다.

NaS(나트륨 황) 전지 분야에서는 내국인의 특허 출원이 거의 없다가 2009년에 효성이, 2010년에는 포스코가 출원을 시작했다. 포스코는 2010년 NaS 전지의 개발에 성공했다고 발표한 바 있다.

대규모 전력 저장이 가능한 미래 기술로 각광받고 있는 금속 공기 전지 분야에서는 2008년까지 출원이 미미하였으나 2009년부터 해마다 10건 이상씩 출원되어 관련 기업들이 기술 개발에 박차를 가하고 있는 것으로 나타났다.

BMS분야는 삼성 SDI, SB리모티브, LG화학, 현대자동차의 출원이 65%이상의 출원을 차지하고 있어, 국내기업의 관련 기술개발이 활발한 것으로 나타났다.

특허청 관계자는 “ESS가 지능형전력망에 연계해 제주 스마트그리드 실증단지에서 kWh급 가정용 및 수 MWh급 규모의 변전소용으로 실제 적용되고 있을 뿐만 아니라, 지능형전력망 시장 확대에 따른 ESS 관련 산업의 폭발적인 성장세와 전력대란을 막을 수 있는 중요한 기술”이라며 “ESS가 가지는 가치를 생각해보면, 국내 업체의 산·학·연 협력강화를 통한 전략적인 기술개발 추진 및 원천기술 특허권 확보가 시급한 것으로 보인다”고 지적했다.

한편 생산된 전력이 소비되지 않을 때 저장하고, 전력이 필요할 때 즉시 제공할 수 있는 에너지저장 장치의 시장규모는 일부 선진국을 중심으로 지난해 약 2조원 정도의 초기 시장이 형성된 상태이며, 2020년 약 47조원, 2030년에는 약 120조 수준으로 성장할 것으로 예측되고 있다.