[에너지데일리 변국영 기자]

‘미션 이노베이션’ 전략 수립… 2030년 선진국 대비 95% 기술수준 달성
2021년까지 2016년 2배인 1조1200억 투자… 6대 분야·13개 세부기술 추진

파리협정 체결 시 우리나라를 비롯한 주요 선진국들은 이른바 ‘혁신미션 선언’을 통해 청정에너지 공공부문 R&D 투자를 5년간 2배 확대하기로 약속했다.

우리나라는 이를 실현하기 위해 지난해 ‘청정에너지 기술혁신으로 신기후체제 위기를 경제성장 동력의 기회로 전환’한다는 비전 아래 2030년 온실가스감축 목표 달성에 기여하는 것은 물론 생산유발 효과 50조원, 기술선진국 대비 95% 기술수준 달성을 목표로 제시했다. 청정에너지기술 발전전략 이른바 ‘미션 이노베이션’을 만들었다.

우리는 청정에너지 기술범위를 ▲신재생에너지 ▲효율향상 ▲수요관리 ▲CCUS ▲원자력 ▲화력·송배전 등 6대 기술분야로 정하고 온실가스 감축효과와 시장성, 기술 경쟁력, 정부 정책 등을 고려해 13개 세부기술 영역을 선별했다.

신재생은 미래시장 가능성이 가장 높고 온실가스 감축효과도 큰 반면 4%의 낮은 국내보급률을 극복해야 하기 때문이다.

효율 향상은 온실가스 감축 효과와 기술 확보, 현재 시장 중요도 측면에서 높게 평가되고 있는 분야다. 이 분야는 2050년 까지 온실가스 감축 기여도가 가장 높을 것으로 전망되고 있다.

수요관리는 미래시장 성장성과 기술 확보 가능성 부문에서 높은 평가를 받고 있다. 하지만 e-프로슈머 시장 같은 경우 현재 초기단계에 머물고 있다.

원자력이나 화력·송배전은 기저 전력으로 에너지의 안정적 공급 측면에서 현재 시장 중요성은 높으나 미래시장 성장성은 낮은 편이다.

CCUS는 CO2 포집·저장 등에 있어 경제성 제고 및 장기적 관점에서 기술개발이 반드시 필요하다.

정부가 효율향상, 수요관리, 신재생, CCUS 중심으로 투자하고 공기업은 화력·송배전, 원자력 분야에 투자하는 등 역할분담을 통해 투자 효과를 높이기로 했다. 그리고 이를 실천할 기술개발 전략인 ‘미션이노베이션 기술 로드맵’을 만들었다.

특히 중점투자분야에 해당하는 정부·공기업 사업을 선별해 2016년 투자 기준금액 약 5600억원을 2021년 2배인 1조1200억원으로 확대키로 했다.

그렇다면 우리의 청정에너지기술 상황은 어떤가. 나름대로 노력하고 있으나 갈 길 역시 멀다는 것이 전문가들은 한결같은 목소리다.

신재생에너지는 고효율·저가화 노력을 하고 있으나 부문별 실증기반을 강화할 필요가 있다. 태양광의 경우 차세대 태양전지는 세계 최고의 기술수준이고 결정질 실리콘 태양전지의 상용화(효율 20%)와 건물·휴대용 등 응용분야 연구를 확대하고 있다.

풍력은 실증지원 부족 등 트랙레코드를 확보하지 못해 산업화 실적이 저조하다. 개발 부품의 현장실증 등을 통한 신뢰성과 내구성 검증 강화가 절실하다.

효율·수요관리 분야는 경제성 확보 및 ICT 융합 성능 향상을 요구받고 있다. 에너지저장의 경우 리튬이온배터리는 세계 최고다. 삼성SDI와 LG화학이 세계시장 1·2위를 차지하고 있다. 전력저장용 대용량 ESS(MWh급)와 수용가용 신사업 모델이 개발 중이다.

수송 효율분야는 친환경차(FCEV, PHEV, EV) 개발은 완료했으나 보급 확대를 위한 부품·시스템의 경제성 확보 및 충전 인프라 구축을 추진해야 한다.

화력과 송배전, 원자력은 사업화 모델 개발 및 핵심기술 자립화가 필요하다는 지적이다. 스마트그리드는 AMI와 전력기기, 초전도케이블 성능은 세계적 수준이다. 전력 수요자원 거래시장 및 실증, 확산으로 사업화 모델을 다변화해야 한다.

청정화력의 경우 석탄발전 효율은 44%(초초임계압)까지 상용화됐다. 신규·노후 발전설비 효율을 개선하고 가스 기반설비를 국산화하는 방향으로 추진하고 있다.

원자력은 3대 핵심기술 국산화, 토종신형원전(APR+) 개발 성공에 이어 전주기 안정성 확보를 위해 원전해체 등 사후관리기술이 개발되고 있다.

우리나라 에너지 R&D 투자 규모 역시 선진국에 크게 뒤쳐져 있다. 정부·공기업 협력을 통해 R&D 투자 규모를 확대할 필요가 있다는 얘기가 나온다.

R&D 확대가 기술적·경제적 성과로 연계될 수 있도록 공기업이 초기시장을 형성해 신기술의 사업화를 지원하는 환경을 만들 필요가 있다.

우리나라의 에너지 기술 수준은 최고 기술을 가진 나라와 비교했을 때 77.9% 수준이다. 우선순위에 따른 전략적 투자를 통해 지속적인 기술 역량 강화가 필요한 대목이다.

시장진입 단계인 기술 분야의 인프라 구축도 미흡하다. 시험·인증·실증 인프라 구축에 선제적 투자가 절실하다. 실증기간이나 규모 면에서도 선진국에 비해 부족하고 수출을 위한 해외실증은 더욱 심하다.

에너지기술 개발의 경제적 성과는 정체돼 있다. 수요자 중심과 보급연계를 통한 성과중심형 R&D 체계를 강화할 필요가 있다.

 

 

(주요국 에너지기술 개발 동향)

야심찬 중장기 액션플랜 강력 추진

미국은 지난 2013년 7월 기후변화 액션 플랜을 발표하고 2020년 미국 온실가스감축 목표 달성에 대한 강한 의지를 표명하고 있다. 미국은 2020년까지 2005년 온실가스 배출량 대비 17% 감축과 함께 풍력, 태양광 설비10GW 구축을 목표로 하고 있다.

GPS, 스텔스, 컴퓨터 네트워킹 등을 성공적으로 개발한 DARPA를 모델로 에너지부 내에 ‘ARPA-E’를 설립·운영하고 있다. 이 곳에서 에너지 수입의존 감소, 온실가스 배출 감축, 효율향상 등 기술개발을 추진하고 있다.

유럽연합은 지난 2011년 10월 에너지 안보와 지속가능성을 고려한 ‘에너지 2020 전략’을 발표했다. 이를 지난 2014년 1월 온실가스 40% 감축 목표와 실행계획을 담은 ‘2030 기후·에너지정책 프레임워크’로 개정하고 저탄소 에너지기술에 매년 4∼6조원을 투자하고 있다.

신재생에너지, 마이크로그리드 실증 등의 기술개발 투자를 확대하고 있다. 특히 마이크로그리드 실증에는 유럽의 100여개 전력사와 연구소 등이 참여 중인데 2020년 시장이 53억 달러에 이를 것으로 전망되고 있다.

일본은 제4차 에너지기본계획을 통해 후쿠시마 원전 사고 이후 원전의존형 에너지정책에서 탈피, 그린에너지 혁명을 실현한다는 목표를 세웠다.

2030년 신재생에너지 보급 3배 확대와 전력산업구조개편 등 추진, 그리고 재생에너지의 전력비중을 2020년 13.5%, 2030년 20%로 높인다는 목표를 추진하고 있다.

에너지 생산·유통·소비 3단계에서 36개 중요기술을 선정, 2050년까지 추진과제 및 개발목표를 제시한 기술개발 로드맵을 만들었다.

중국은 지난해 3월 제13차 5개년계획을 수립하고 2020년까지 청정에너지 비중 15% 달성 및 기술혁신을 통한 저탄소 산업 고도화를 추진하고 있다.

2030년 풍력 250GW, 태양광 150GW 설비규모로 에너지의 20%를 공급한다는 것이다. 2020년까지 신에너지 차량을 500만대로 확대하고 신성장동력산업으로 육성키로 했다. 전기차, 태양광, 풍력, ESS 등 기술개발 역량 확보로 에너지안보를 강화하는 차원이다.