[에너지데일리 변국영 기자] 2030년 NDC 달성 및 2050년 탄소중립 실현을 위한 17대 분야 핵심기술이 제시됐다.

산업통상자원부와 대한상공회의소는 17일 대한상의에서 ‘제2차 탄소중립 산업전환 추진위원회’를 개최하고 탄소중립 이행을 위한 산업계 제언을 수렴하고 구체적 지원 정책의 첫 단추로서 ‘탄소중립 산업 大전환 비전과 전략’과 ‘탄소중립 산업‧에너지 R&D 전략’ 대해 논의했다.

산업부는 이 자리에서 탄소중립 핵심 기술개발 과제 및 개발 일정, 지원방안 등을 담은 ‘탄소중립 산업·에너지 R&D 전략’을 발표했다. 탄소중립 시나리오와 연계해 산업·에너지 탄소중립 R&D 17대 중점분야의 핵심기술을 도출하고 2030년 NDC 달성 기술 및 2050 탄소중립 실현 기술로 구분해 단계별 개발 일정을 제시했다.
 

< 산업·에너지 탄소중립 R&D 17대 중점분야 >

2030년 NDC 달성 핵심기술은 2030년까지 상용화가 가능해 신속히 개발을 추진하는 기술이다. 에너지 분야는 발전용 수소 혼소(50%) 및 분산전원용 수소 전소(100%) 가스터빈기술 등 청정연료 기반 무탄소 발전기술, 15MW급 풍력터빈기술 및 8MW급 부유식 해상풍력 상용화 기술 등 재생에너지 기술, 일 2톤급 블루 수소 생산기술 및 고효율 암모니아-수소생산 통합공정 개발 등이 대표적인 기술이다.

또한, 재생에너지 발전 출력 변동율을 분당 5% 이내로 완화하는 단주기 출력 안정화용 고출력 ESS 기술 개발, 재생에너지 수용성 향상을 위한 AC/DC 하이브리드 전력계통 운영 기술 등을 개발할 예정이다.

산업 분야는 철강 코크스 소비열량 저감 무탄소 연료 개발 및 철스크랩 다량 투입을 위한 신개념 전로 개발, 석유화학 바이오 납사 제조기술 및 폐플라스틱의 원료 재활용을 위한 전처리기술, 시멘트 원료인 석회석을 비탄산염(슬래그 등)으로 전환하는 원료 대체기술 및 시멘트 혼합재 함량 증대기술 등을 개발할 예정이다. 특히, 산업 전반에 공통적으로 사용되는 탄소 다배출설비를 저탄소 설비로 전환하기 위한 보일러/공업로의 무탄소 연료 전환기술 등도 집중 지원할 계획이다.

공통 분야는 재생자원의 산업원료·소재화 등 자원순환 기술, 연 400만톤 규모 CCS 실증 등 CCUS 기술개발을 본격 추진할 예정이다.

2050년 탄소중립 실현 핵심기술은 공정 등 생산방식을 근본적으로 혁신하는 기술로서 2030년까지 1단계 선행개발을 완료하고 2040년, 2050년까지 단계별로 기술을 실증하고 고도화해 나갈 예정이다.

에너지 분야는 발전용 가스터빈 연료를 수소 및 암모니아로 100% 전환하는 기술 상용화, 수소 기반 삼중 열병합시스템 개발 등을 통해 무탄소 발전을 보편화하고 태양광 입지혁신 기술, 장수명(50년) 풍력터빈 상용화 및 GW급 해상풍력 전력망 통합기술 등 재생에너지 차세대 기술 개발을 통해 태양광·풍력을 대규모로 보급할 계획이다. 또한 재생에너지 연계 100MW급 그린 수소 생산기술 및 장거리·대용량 운송이 가능한 수소 액화시스템도 개발할 예정이며 전력공급 120시간이 가능한 대용량 허브 ESS 등도 개발한다.

산업 분야는 탄소 배출공정을 근본적으로 전환하는 한계돌파형 공정혁신 기술을 집중 개발할 예정으로 철강 수소환원제철 상용화, 석유화학 나프타 분해로를 전기가열 분해 공정으로, 시멘트 소성공정을 친환경 신열원 기반으로 전환할 예정이며 반도체·디스플레이 공정가스를 지구온난화지수가 낮은 신공정가스로 대체 개발하고 생산 공정에 적용할 계획이다. 또한 섬유 4단계(원사→원단→염색→後가공) 공정을 통합한 일체형 섬유생산시스템 개발 등 탄소다배출 이외의 업종도 핵심 공정을 저탄소 공정으로 전환하는 기술개발도 추진할 방침이다.

공통 분야는 미래산업(로봇, 드론 등)의 순환경제 체제 구축을 위한 자원순환 혁신기술 고도화, 배출원별 저비용 포집기술 확보, 연 1500만톤 규모 CCS 실증 등을 통해 CCUS 기술 상용화 및 자립화를 달성할 계획이다.

R&D 지원체계도 성과 중심의 대형 통합형 R&D, 현장 중심의 실증형 R&D, 연대와 협력의 국제 공동 R&D 중심으로 개편한다. 먼저 탄소 감축 성과 중심의 기술개발을 위해 핵심기술별 탄소중립 목표를 설정하고 요소기술을 통합한 대형 R&D를 산학연 최고 전문가로 구성된 컨소시엄이 수행하게 된다. 특히, 대형 R&D 수행기관(컨소시엄)을 통합 연계한 업종별 ‘그랜드 컨소시엄’을 도입해 수행기관 간 기술 교류와 상호 협력을 촉진하며 업종의 탄소중립 공동 목표 달성을 위해 그랜드 컨소시엄 참여기업 간에는 기술개발 성과물인 지식재산권 실시권 공유가 가능하게 된다.

현장 중심의 실증형 R&D도 본격적으로 추진된다. 연간 100만톤급 수소환원제철 실증 플랜트, 시간당 230kg급 전기가열 분해로 파일럿 실증 등 기술개발과 실증을 패키지로 지원해 1단계 기술 개발이 완료되는 직후 실증에 바로 착수할 수 있도록 할 지원할 계획이다.

탄소중립 기술개발을 체계적으로 지원하기 위해 민간 투자 촉진, 인력, 표준·인증 등 R&D 지원 기반도 확충한다. 먼저 ‘탄소중립 기술혁신펀드’ 조성, ‘탄소중립 기술가치 평가 모델’ 등을 개발해 민간의 탄소중립 투자를 촉진하고 탄소중립 기술혁신 인재 양성을 위해 산학프로젝트를 강화하는 동시에 ‘탄소중립 기술인력 실태조사’도 격년 단위로 실시할 계획이다.

또한, 탄소중립 표준화 및 인증을 지원하고 ‘탄소중립 스타기업’ 지원 등을 통해 중소·중견기업의 기술혁신을 적극 지원할 예정이다.

산업부는 탄소중립 핵심기술 개발을 위해 산업부 R&D 예산을 지속적으로 확대하고 탄소중립 R&D에 우선 투자할 계획이다. 2022년 탄소중립 R&D 예산을 2021년 8200억원에서 1조2000억원으로 대폭 증액하였으며 2023년 이후에도 R&D 예산 구조조정 등을 통해 산업부 R&D의 30% 이상(2021년 기준 16.7%)을 탄소중립에 집 중투자할 예정이다. 특히, 대규모 기술개발이 필요한 분야는 대형 예비타당성 조사를 추진하고 기후대응기금 등도 적극 활용할 계획이다.

산업부는 ‘탄소중립 산업·에너지 R&D 전략’을 차질 없이 이행하기 위해 산업기술 R&D 규정 등 관련 제도를 정비할 계획이며 이번 R&D 전략을 과기혁신본부 주관으로 수립 중인 범부처 ‘탄소중립 기술혁신 전략로드맵’에도 반영할 예정이다.

문승욱 산업부 장관은 “탄소중립은 이제 목표 설정을 넘어 본격적인 이행을 통해 탄소중립 산업구조로의 전환을 달성해야 하는 변곡점에 도달했다”며 “글로벌 시장질서 변화를 제조강국으로서의 위상을 업그레이드 할 수 있는 기회 요인으로 활용하는 전략적 접근이 필요하다”고 강조했다.

문 장관은 “그간 산업·에너지계와 협업해 산업계 탄소중립 지원정책의 첫 단추로서 금일 ‘탄소중립 산업‧에너지 R&D 전략’을 발표했고 정부의 정책적‧재정적 총력지원 방안을 담은 ‘탄소중립 산업大전환 비전과 전략’은 오늘 주신 제언들을 추가로 면밀히 검토‧보완해 12월에 최종안을 발표하겠다”고 말했다.

그는 “한계돌파형 기술혁신을 위한 R&D 예타사업, 탄소중립 세제·금융 지원 확대 등도 차질 없이 추진하고 저탄소 경제전환에 따른 글로벌 공급망 이슈 등에 대해서도 상시 모니터링하며 유연하게 대응하는 체계를 구축하겠다”고 밝혔다.

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