기후변화 대응을 위해 ‘6대 핵심기술’ 개발이 추진되고 있다. 정부는 2014년 7월 115개 기후변화 대응 기술 중 선진국에 비해 우리가 잘 할 수 있는 기술, 세계시장에서 차세대 먹거리가 가능한 기술, 주력 산업과 연결돼 산업적 파급력이 큰 기술 등 정부가 집중 육성해야 할 핵심기술개발 분야를 발굴했다.

그 것이 바로 △태양전지 △연료전지 △바이오에너지 △이차전지 △전력IT △온실가스 포집·처리(CCS) 기술이다. 이러한 핵심기술개발 분야에서 구체적으로 수행해야 할 30개 과제를 도출했고 2020년까지의 로드맵도 제시했다.

기후변화 대응을 위한 핵심기술개발에 연간 4300억원을 투자해 2020년까지 기후변화대응 기술 수준을 선진국 대비 93%까지 끌어올린다는 목표를 세웠다. 2014년 기준 기후변화 대응 기술수준은 선진국 대비 81% 수준이다.

정부는 특히 6대 핵심기술 개발로 온실가스 감축과 에너지 신시장 창출이라는 ‘두 마리 토끼’를 잡겠다는 구상이다.

▲태양전지
유류 및 LNG 가격 하락으로 태양광 발전이 화석연료 발전단가를 따라잡기는 당분간 어려울 것으로 전망되고 있다. 우리나라를 포함한 대부분의 국가에서 태양광 발전단가(약 $0.2/kWh)는 화석연료 발전단가($0.1/kWh 내외)와 아직 상당한 격차를 보이고 있는 실정이다.

그러나 실리콘 원료 가격 하락 및 태양전지 기술혁신으로 태양광 발전의 가격 경쟁력이 높아지고 있고(2010년 약 $0.3/KWh → 2014년 약 $0.2/kWh) 세계 태양광발전 시장도 지속적으로 확대되고 있는 추세다.

이에 따라 정부는 기업이 주도하는 ‘실리콘 태양전지’는 정부 지원을 중소기업 애로기술 등으로 한정하고 출연(연) 중소기업지원통합센터를 활용해 전문연구기관이 중소기업의 기술애로 사항 해결하고 창조경제혁신센터에서 민관의 연구성과를 공유하기로 했다.

또한 중국의 저가·대량 공세에 대응하기 위해 기술혁신 목표를 상향하자는 업계의 의견(2020년 모듈 제조비용 $0.5/Watt → $0.45/Watt)을 반영해 페로브스카이트 등 ‘차세대 태양전지’는 국내 기술력을 살릴 수 있도록 R&D를 단계적으로 확대하기로 했다.

▲연료전지
발전용 연료전지에 쓰이는 수소가 주로 LNG 개질을 통해 얻어지므로 LNG 가격 하락 시 연료전지 발전단가도 함께 낮아지는 이점이 있다. 또 유가 하락 시 연료전지의 경쟁력은 높아지게 된다.

화석연료 발전에 비해서는 가격경쟁력 효과가 크지는 않지만 태양광, 풍력 등 다른 신재생에너지에 대한 연료전지의 경쟁력을 높이는 효과는 크다. 발전용 연료전지 분야는 RPS 제도를 통해 보급이 크게 확대되고 있는 중으로 이미 소재·부품, 스택, 시스템으로 이어지는 대기업-중소기업 간 협력체계 구축이 완료됐다.

따라서 R&D 방향도 상용 중인 용융탄산염 기반의 발전용 연료전지는 창조경제혁신센터 등을 통해 대기업과 중소기업 간, 기업과 공공연구기관 간 상생협력 활동을 측면 지원하고 고체산화물 전지 등 차세대 연료전지에 대해서는 공공연구기관 중심으로 경제적인 고효율 나노촉매 및 막소재를 개발한다는 전략이다.

2020년까지 기존 연료전지 보다 ‘발전효율을 1.5배, 수명은 두 배로’ 끌어 올릴 수 있도록 고체알칼리 연료전지 등 차세대 연료전지를 개발한다.

▲바이오연료
유류의 직접적 대체제 성격이 강해 유가 하락으로 인한 영향을 직접적으로 받는 이유로 민간의 R&D 투자가 축소될 것으로 예상되고 있다. 현재 팜·대두유 바이오디젤의 세전 가격은 900∼1000원으로 석유 디젤 600원에 비해 가격경쟁력이 낮다. 유가가 100 달러 이상 돼야 가격 경쟁력 확보가 가능할 것으로 보인다.

바이오연료의 가격경쟁력을 담보하기 위해 미세조류를 고성장·고지방으로 생산하는 기술에 대한 R&D 투자를 확대키로 했다. 미세조류를 통한 바이오디젤 생산 기술개발 목표를 당초 2020년까지 1600원/L에서 1000원/L(팜·대두유 수준)로 상향 조정했다. 최근의 연구성과를 고려할 때 2020년까지 기존의 팜·대두 바이오디젤 수준(1000원)으로 낮출 수 있다는 것이 전문가들의 견해다. 억세풀을 이용해 바이오에탄올을 생산하거나 인공광합성 등을 통해 수소연료 및 바이오연료를 얻을 수 있는 기술을 개발한다


▲이차전지
태양광, 풍력 등과 연계된 대용량 이차전지(ESS)는 온실가스 감축효과가 커서 향후 탄소가격과 정부의 온실가스감축 목표에 따라 영향을 크게 받을 것으로 보인다. 다시 말해 온실가스 감축에 우호적인 여건이 조성될 경우 시장이 크게 확대될 수 있다.

이런 이유로 대규모·장기 투자가 필요한 레독스 플로우전지 등 대용량 이차전지(ESS)에 대한 정부의 R&D 비중을 확대하는 방안을 관계부처와 산업계가 검토하고 있다.

기존 리튬이차전지의 소형화·경량화를 획기적으로 개선하는 한편 차세대 이차전지(아연금속-공기 이차전지 등)의 신규소재(전극, 분리막 등)와 충·방전 기술 개발을 추진한다.

▲전력IT
유가 하락으로 인해 전력의 효율적 사용 분야인 EMS 등 전력IT에 대한 투자가 줄어들 수 있으나 EMS시장이 초기시장 전 단계로, 경제성 보다는 정부의 정책적 유인에 의해 작동하는 단계인 점을 고려할 때 유가의 영향은 상대적으로 작다는 평가다.

국내 시장의 70% 이상을 글로벌 기업이 점유하고 있으므로 에너지 절감 기술 확보 등을 통해 시스템 국산화에 집중한다는 전략이다.

국내 최초로 태양광, 태양열, 연료전지, 지열, 하수폐열 등 다양한 ‘신재생 에너지 융복합’기술을 활용해 에너지 수요를 자체적으로 충당하는 ‘진천 친환경에너지 타운’을 2018년까지 조성한다.

▲이산화탄소 포집·처리(CCS)
전 세계적으로 CCS 기술은 아직 연구개발 단계 또는 실증단계에 있고 배출권 가격과 CCS 비용의 격차가 커서 빨라야 2025년경부터 CCS 시장이 형성될 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 민간의 R&D는 거의 없고 정부 주도의 R&D 투자만 이뤄지고 있는 상황이다.

시장원리에 의한 민간의 R&D 투자가 어려운 상황이라는 점을 감안해 공공연구기관 중심으로 이산화탄소 포집·처리에 대한 원천기술 확보를 추진하고 있다. CCS 상용화가 예상되는 2025∼2030년까지 경쟁력 있는 이산화탄소 포집·저장기술을 확보한다는 목표다.

CCS 상용화를 앞당기기 위해 이산화탄소 포집 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 차세대(이산화탄소 습식, 건식, 분리막) 포집기술을 개발하고 1만톤급 이산화탄소를 땅속에 저장할 수 있는 지중저장소를 실증하는 한편 이산화탄소를 이용해 유용한 물질을 생산하는 화학·생물학적 전환 분야의 세계 최고 수준 기술을 확보키로 했다.
 

변국영 기자 다른기사 보기