# 전력망 에너지를 저장하는 CO₂ 배터리, 전 세계로 확산 > Clean Markdown view of GeekNews topic #25254. Use the original source for factual precision when an external source URL is present. ## Metadata - GeekNews HTML: [https://news.hada.io/topic?id=25254](https://news.hada.io/topic?id=25254) - GeekNews Markdown: [https://news.hada.io/topic/25254.md](https://news.hada.io/topic/25254.md) - Type: GN+ - Author: [neo](https://news.hada.io/@neo) - Published: 2025-12-23T02:33:38+09:00 - Updated: 2025-12-23T02:33:38+09:00 - Original source: [spectrum.ieee.org](https://spectrum.ieee.org/co2-battery-energy-storage) - Points: 2 - Comments: 1 ## Topic Body - 이탈리아 **Energy Dome**이 개발한 CO₂ 기반 장기 에너지 저장 시스템이 **전력망 규모의 재생에너지 저장**을 실현 - 사르데냐 섬의 첫 상용 플랜트는 **2,000톤의 CO₂**를 밀폐 시스템 내에서 압축·팽창시켜 **200MWh 전력**을 생산 - **Google, 인도 NTPC, 미국 Alliant Energy** 등이 2026년부터 각국에 설치 계획, 데이터센터와 주택 전력 공급에 활용 예정 - CO₂ 배터리는 **지형 제약이 없고 희귀 광물 불필요**, 수명은 리튬이온보다 약 3배 길며 **비용은 30% 저렴** - **장기 에너지 저장(LDES)** 의 상용화를 앞당기며, 재생에너지의 불안정성을 보완하는 핵심 기술로 부상 --- ### CO₂ 배터리의 구조와 작동 원리 - 사르데냐 오타나 지역의 시설은 **밀폐된 돔 내부의 CO₂를 압축·액화·팽창**시키는 순환 시스템으로 구성 - 압축 시 CO₂는 약 **55bar**까지 가압되고, 냉각 후 액체 상태로 저장 - 방전 시 액체 CO₂를 가열·기화해 **가스 팽창 터빈**을 구동, 전력을 생산 - 전체 충전·방전 과정은 약 **10시간**이 소요되며, 하루 단위로 반복 운전 가능 - 사용되는 CO₂는 **순수 제조 가스**로, 불순물이나 수분이 없어 장비 부식 방지에 유리 ### 전 세계 확산 계획 - 인도의 **NTPC Limited**는 2026년 카르나타카 Kudgi 발전소에 첫 해외 플랜트를 완공 예정 - 미국 **Alliant Energy**는 위스콘신에서 2026년 착공해 **18,000가구 전력 공급** 목표 - **Google**은 유럽·미국·아시아태평양 주요 데이터센터 인근에 설치해 **24시간 청정에너지 공급** 추진 - 표준화된 모듈형 구조로 **“plug and play”** 설치 가능 - Google은 이 기술을 통해 **대규모 상용화 단계**로 진입시킬 계획 ### 장기 에너지 저장(LDES)의 필요성과 경쟁 기술 - 태양광·풍력 발전의 잉여 전력을 장시간 저장해 **8시간 이상 전력 공급** 가능한 시스템 필요 - 기존 **리튬이온 배터리**는 4~8시간 저장 한계와 경제성 문제 존재 - 대체 기술로 **나트륨, 철-공기, 바나듐 흐름식 배터리**, **압축공기·수소·메탄올 저장**, **중력식 저장** 등이 연구 중이나 상용화 제약 있음 - **양수발전**은 장기 저장이 가능하지만, **지형 제약과 긴 건설 기간**이 문제 - CO₂ 배터리는 **지형 무관·공급망 확보·경제성 우수** 등의 장점을 가짐 - **리튬이온 대비 30% 저렴**, 수명은 약 **3배 연장** ### 중국의 참여와 기술 경쟁 - **China Huadian Corp.** 과 **Dongfang Electric Corp.** 이 신장 지역에 CO₂ 저장 시설 건설 중 - 보도에 따르면 **100MW~1,000MW 규모**로 추정되나 구체적 수치는 불명확 - Energy Dome CEO **Claudio Spadacini**는 중국 기업들이 **“매우 유사하지만 대형 규모의 시스템”** 을 개발 중이라 언급 ### 안전성과 환경적 고려 - CO₂ 돔은 **스포츠 경기장 높이** 수준으로, 동일 용량의 리튬이온 설비보다 **약 2배 넓은 부지** 필요 - **160km/h 강풍**까지 견디며, 폭풍 예보 시 CO₂를 압축 저장 후 돔을 **반나절 내에 수축** 가능 - 만약 파손 시 **2,000톤 CO₂**가 방출되며, 이는 **뉴욕–런던 왕복 항공편 15회분 배출량**에 해당 - 인근 인원은 **70m 이상 거리 유지** 필요 - CEO는 이 배출량이 **석탄 발전소 배출에 비해 미미**하다고 설명 ### 기술적 특징과 효율성 - 핵심 기술은 **터보 기계 밀봉, 열에너지 저장, 응축 후 열 회수 방식**으로, **비용 절감과 효율 향상** 실현 - 모든 구성품은 기존 산업 공급망에서 조달 가능 - 돔은 **반나절 만에 설치 가능**, 전체 플랜트는 **2년 이내 완공 가능** - **평지 5헥타르**면 설치 가능해 지역 제약이 적음 ### 산업적 의미 - CO₂ 배터리는 **장기 저장·저비용·지형 무관성**을 결합한 새로운 전력망 솔루션 - **재생에너지의 간헐성 문제**를 해결하고, **데이터센터 및 국가 전력망 안정화**에 기여 - Google과 주요 전력회사의 참여로 **글로벌 상용화 가속화** 전망 ## Comments ### Comment 48153 - Author: neo - Created: 2025-12-23T02:33:38+09:00 - Points: 1 ###### [Hacker News 의견들](https://news.ycombinator.com/item?id=46345506) - CO2 배터리의 **왕복 효율(60~75%)** 과 리튬이온의 약 90%를 단순 비교하는 건 맥락이 빠진 이야기임 전력망 규모 저장에서는 효율보다 **수명, 감가, 교체 주기** 등 경제성이 더 중요함 리튬이온은 7~10년, 5,000~7,000회 주기로 성능이 떨어지지만 CO2 배터리가 20년 이상 유지된다면 낮은 효율은 큰 문제가 아님 특히 CO2 시스템은 **출력(터빈 크기)** 과 **저장 용량(탱크 크기)** 을 분리할 수 있어 계절 단위 저장에도 유리함 다만 방전 시간에 따른 효율 변화 데이터가 기사에 없다는 점이 아쉬움 - 이 시스템은 압축 시 대기열을 **열 싱크**, 팽창 시 **열원**으로 활용함 만약 주변에 **온수 저장 탱크**를 두어 열을 보존한다면 단기 주기(낮 충전, 밤 방전) 효율을 높일 수 있을 것 같음 - [IEEE Spectrum 기사](https://spectrum.ieee.org/a-big-hydro-project-in-big-sky-country)에서 **단위 표기 오류**가 보임 수력발전 저장 용량을 MW로 썼는데, 실제로는 MWh가 맞음 [Bloominglobal 기사](https://www.bloominglobal.com/media/detail/worlds-largest-compressed-carbon-dioxide-energy-storage-project-tops-out)에서도 100MW, 1000MW라 표기했지만 에너지 단위로는 부정확함 - 왜 잘못된지 구체적으로 설명함 전력(MW)은 저장할 수 없고, 에너지(MWh)만 저장 가능함 예를 들어 1GW를 1일 저장하면 24GWh가 되는데, 실제로 그런 대형 수력 저장소는 거의 없음 따라서 기사 문장은 “수일간 방출 가능한 수 GWh 저장”으로 써야 정확함 또한 블룸버그 기사에서는 1GWh 저장이 맞게 표기되어 있음 - 발전소는 보통 **최대 출력(MW)** 기준으로 설명하기 때문에 기자가 혼동했을 가능성이 있음 그래도 두 번째 문단에서는 MWh와 MW의 차이를 이미 언급함 - “와트시(Watt-hour)” 단위가 헷갈림 1W=1J/s인데, 왜 배터리 용량을 줄 단위로 표현하지 않는지 의문임 Wh는 결국 J/s × h라서 단위가 좀 **괴상함** - IEEE 기사 전체가 **세일즈 브로슈어 같은 냄새**가 남 효율 수치도 없고, “리튬이온은 4~8시간밖에 저장 못 한다”는 식의 근거 없는 문장도 있음 왜 CO2를 질소 대신 쓰는지도 설명이 부족함 - Google이 이 기술을 데이터센터 냉각과 연계하려는지 궁금함 압축가스 저장은 **열 손실**이 크기 때문에, 냉각 수요가 많은 데이터센터와 결합하면 효율을 높일 수 있음 냉각용 전력을 시간대별로 이동시키는 효과만으로도 가치가 있음 - [Energy Dome의 CO2 배터리 다이어그램](https://energydome.com/co2-battery/)을 보면 **물 탱크를 열 저장소**로 사용함 물은 부피 대비 표면적이 작아 **열 저장 효율이 높음** - 두 개의 배터리를 **서로 반대 주기로 운용**하면, 하나가 냉각할 때 다른 하나가 가열되어 에너지 낭비를 줄일 수도 있을 것 같음 - 데이터센터와 함께 설치하면, 손실되는 **저온 열**조차 냉각 부하를 줄이는 데 쓸 수 있음 - 결국 압축 시 발생한 열과 팽창 시 손실된 열이 상쇄되어 **장기적으로는 중립적**일 수도 있음 - CO2를 배출원에서 얻지 않고 **순수 CO2를 사용**한다는 점에서 환경적 이점은 거의 없음 리튬이온보다 30% 저렴하다고 하지만, **나트륨 배터리**가 이미 10배 저렴한 수준으로 가고 있어 경쟁력이 애매함 결국 타이밍이 맞아서 주목받는 듯함 - Lambdaone의 설명을 인용하며, 이 기술의 핵심은 **출력 비용과 저장 비용의 분리(Decoupling)** 임 배터리는 출력과 용량이 함께 비싸지만, CO2 시스템은 탱크만 늘리면 용량을 싸게 확장 가능함 따라서 **계절 간 에너지 이동** 같은 장기 저장에 적합함 - 나트륨이온이 10~20$/kWh로 내려가도 여전히 **열화, 수명, 화재 위험**이 존재함 - 리튬보다 약간 싸더라도 **양수발전**보다 훨씬 비쌈 양수발전은 초기비용이 높지만 수십 년간 운영비가 낮음 이건 투자자 유치용 기술처럼 보임 - Wright의 법칙처럼 **규모의 경제**가 작동하길 기대하는 듯함 부품을 표준화하고 현지 생산하면 관세 회피도 가능함 - 효율 수치가 기사에 없지만, 30% 저렴하다는 점이 강조됨 리튬이온이 지난 10년간 80% 가격이 떨어졌다는 점을 감안하면, 이 우위가 오래가진 않을 수도 있음 그래도 대규모로 성공하길 바람 - 입력 전력이 **잉여 재생에너지**라면 효율은 중요하지 않음 결국 **CAPEX(설비비)** 가 핵심임 - 제조비만 고려한 수치일 가능성이 높음 **수명주기 비용**까지 보면 리튬이온보다 30% 이상 차이 날 수도 있음 특히 **재활용 비용**이 리튬이온은 훨씬 큼 - 리튬이온보다 싸고 희귀 자원도 안 쓰며, **3배 긴 수명**을 기대할 수 있음 - 약 75%의 왕복 효율이면 나쁘지 않음 **지역 냉난방 시스템**과 결합하면 더 효율적일 것 같음 - 결국 다양한 기술이 필요함 하나의 솔루션이 모든 걸 해결할 필요는 없음 - **압축가스 저장 기술**은 오래전부터 시도되어 왔지만, 이번엔 실현 가능성이 커 보임 예전 [LightSail Energy](https://en.wikipedia.org/wiki/LightSail_Energy) 스타트업을 떠올리게 함 순수 CO2 사용과 대형화, 열 관리 개선이 이번엔 차별점임 - 기술이 너무 단순해서 **너무 좋아 보이는 게 오히려 의심스러움** 출력 장비와 저장 용기의 비용이 분리되어 있다는데, 실제 수치는 공개되지 않음 - CO2는 **압력 요구가 낮고 다루기 쉬운 가스**라서 저장 용기 설계가 간단함 페인트볼 탱크 기준으로도 압축공기보다 효율이 높음 다만 **재액화 과정의 에너지 손실**이 주요 변수임 그래도 폐쇄 루프라면 손실은 크지 않을 듯함 - 단점은 **낮은 왕복 효율**일 가능성이 큼 저장 기간이 길어질수록 **냉각 손실**이 커질 수도 있음 결국 전기는 리튬/나트륨이온, 열은 **모래나 흙 저장**이 주류가 될 것 같음 - 오히려 **냉각 사이클 자체가 전력망 부하 조정에 더 유용**할 수도 있음 - **열 저장 손실**이 문제지만, 단기 저장 기준 75% 효율이면 꽤 높음 - 만약 돔이 파손돼도 2,000톤 CO2 방출은 **뉴욕–런던 왕복 15회 항공편 수준**이라 미미함 결국 이 기술은 **재생에너지 보조 저장**이 목적임 - 만약 돔이 파손돼 CO2가 새면 어떻게 되냐는 우려가 있음 2,000톤이면 약 100만㎥ 부피로, 공기보다 무거워 지면에 깔림 [Lake Nyos 참사](https://en.wikipedia.org/wiki/Lake_Nyos_disaster)처럼 질식 위험이 있음 - CO2는 **과탄산 반응(hypercapnic response)** 때문에 사람에게 즉각적인 불쾌감을 줘서 피하게 만듦 아르곤 같은 불활성가스보다 위험이 낮지만, 대량 누출 시엔 여전히 치명적일 수 있음 - 기사 마지막 부분에서도 다룸 돔이 터져도 약 15회 대서양 항공편 수준의 배출이며, 70m 떨어지면 안전함 **Bhopal급 재난**은 아님 - 회사는 **70m 안전거리**를 기준으로 설계했다고 함 허리케인 등으로 파손돼도 바람이 CO2를 흩날릴 것이고, 누출 감지기와 산소 마스크로 위험을 줄일 수 있음 - Lake Nyos는 20만 톤이 한 번에 방출된 사례라, 이번 2천 톤 규모는 훨씬 작고 점진적일 것임 - 천연가스 저장소보다 **폭발 위험이 없고 덜 위험함** - 개인 태양광 발전 경험을 공유함 960W급 패널 2개가 $400인데, 저장용 **Anker Solix 3800(3.8kWh)** 은 $2400이라 저장비가 훨씬 비쌈 저장비가 내려가면 개발도상국 가정 단위 전력 자립이 가능할 것임 - Anker보다 훨씬 싼 옵션이 많음 예: 10kWh 구성이 $2,690~3,300 수준, DIY 조립 시 $2,000 이하도 가능함 - [Will Prowse의 사이트](https://www.mobile-solarpower.com)에서 최신 배터리 추천 목록을 볼 수 있음 5kWh급 서버랙 배터리가 $1,000 이하로도 구매 가능함 - 필리핀 설치 견적 예시: 15kWh 배터리 + 16패널 세트가 약 $5,275 미국은 규제와 **고비용 시공 시장**이 문제임 - Anker 가격이 **자동차 배터리(84kWh)** 보다 비싸다는 점이 이상함 - 대형 배터리(MWh급)는 **160유로/kWh** 수준으로, 설비 포함 가격임 - 콘크리트 블록을 들어올려 저장하는 **중력 에너지 저장**과 비교함 - 기사에서도 언급됨: “공중에 무거운 물체를 매달았다 떨어뜨리는 방식도 시도됐지만, **지질적 제약과 낮은 효율**로 상용화가 어려움” - 결국 **소형 양수발전 수준의 효율**밖에 안 나옴 대형 저수지의 질량과 수량을 생각하면 스케일 차이가 너무 큼