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▲ 황상문 프로파워 신재생에너지연구소장이 연수소에 전시된 국내외 수소연료전지 제품을 소개하고 있다. 황 소장의 오른손쪽 큰 제품은 캐나다에서 개발한 것이고, 앞쪽 작은 제품들은 프로파워에서 개발했다. |
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| 제1부 에너지 자립 전북이 앞장선다
(3)신재생 에너지 소재산업이 뜬다
세계에서 신 에너지로 연구가 가장 활발한 분야는 수소연료전지이고 재생에너지로는 풍력, 태양광, 바이오 메스가 다른 분야에 비해 많은 비중을 차지하고 있다. 이 가운데 태양광 발전의 산업화가 빠르게 진행되고 있다. 국내에서는 재벌기업들을 중심으로 산업화를 위한 연구에 박차를 가하고 있다. 도내에도 태양광과 수소전지, 풍력 관련 업체가 9개에 이른다.
이들 소재산업의 국내기술은 아직 걸음마 단계에 불과하지만 도내의 몇몇 기업들이 그 싹을 틔우는데 상당한 역할을 하고 있다. 태양광 발전 소재인 폴리 실리콘 공장을 올해 말부터 가동에 들어가는 동양제철화학 군산공장과 수소연료전지 연구 선두주자인 프로파워 신재생에너지 연구소가 이 분야를 각각 대표한다.
*동양제철화학 군산공장
동양제철화학 군산공장(공장장 박준영)이 국내 처음으로 태양전지 소재인 폴리 실리콘의 양산체제에 들어간다. 석달 후인 12월에는 시험생산에 들어가고 내년 3월부터는 본격 생산에 돌입한다.
동양제철화학의 폴리실리콘 생산은 국내에서도 태양광 발전 소재산업이 첫걸음을 내딛기 시작했다는 의미를 갖는다. 국내에는 태양광 발전 시공만 있을 뿐 그 소재산업은 전무했기 때문이다. 그렇다고 해서 태양광 발전의 모든 소재산업이 국산화되는 것은 아니다. 극히 일부 과정 즉 폴리실리콘 제조만 국산화된다.
동양제철화학의 고순도 폴리실리콘은 미국 태양전지 업체인 선 파워(SUN POWER)나 솔라 에너지(SOLAR ENERGY)에 전량 수출된다. 이들 회사는 이 폴리 실리콘을 재료로 인고트나 웨이퍼로 가공해 태양전지라는 완제품을 만든다. 태양전지는 실리콘 스톤을 막대형 폴리시리콘에 이어 고순도 폴리실리콘으로 가공되고 이를 또다시 인고트와 웨이퍼로 정밀 재가공해 이들을 조립함으로써 만들어지는 것이다.
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▲ 소형 프로펠러에 프로파워에서 개발한 수소전지를 연결하자 프로펠러가 돌아가고 있다. |
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동양제철화학은 중국과 스웨덴으로부터 원료인 순도 95%~97%의 실리콘 스톤을 수입해 100%의 폴리실리콘으로 가공한다. 이를 통한 부가가치만 해도 100배 가량이나 된다. kg당 1.5 달러하는 실리콘 스톤을 고순도 폴리 실리콘으로 가공하면 150 달러 짜리가 된다.
동양제철화학이 내년부터 생산하는 폴리실리콘은 1,000톤이다. 이를 태양전지로 만들어 발전을 하게 되면 30만kwh의 전기를 생산할 수 있어 웬만한 발전소 한개 규모에 해당한다.
동양제철화학은 여기에 그치지 않는다. 생산규모를 2010년까지 1만5,000톤, 2013년까지 2만5,000톤으로 각각 늘릴 계획이다. 이를 위해 모두 1조5,000억원을 투자하고 2,000명을 고용한다. 이렇게 되면 2013년에 9억달러의 매출을 올리게 된다. 이 가운데 3억6,900만 달러어치가 내수로 수입대체효과를 가져오고 5억3,100만 달러 어치가 수출된다.
동양제철화학은 이를 모두 군산공장에 증설해 군산이 폴리실리콘 생산의 중심기지가 될 전망이다. 이를 계기로 국내 태양광 발전 소재산업 확산의 기폭제될 것임은 물론이다. 폴리실리콘 뿐만 아니라 인고트(Ingot)나 웨이퍼(Wafer), 더 나아가 태양전지를 생산하는 기업들이 나타날 전망이다.
동양제철화학은 한국과학기술원(KAIST), 한국화학연구원 등 8개 연구기관과 기업으로 꾸려진 태양전지 국산화를 위한 연구사업단의 주관 기업으로 선정됐다. 3년간 327억원을 정부로부터 지원받아 태양광 발전 소재산업 국산화의 첨병이다.
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▲ 박준영 공장장 |
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| <박준영 공장장>
"동양제철화학의 폴리실리콘 생산으로 전북이 신재생 에너지의 메카가 될 수 있도록 최선을 다하겠습니다"
국내에서 불모지인 태양광 발전 소재산업에 첫발을 띠는데 온힘을 기울이고 있는 박준영 공장장(55)은 "태양광 발전 소재산업의 한 과정이 군산에서 시작된 만큼 이를 전북에서 꽃피우고 나아가 국가의 성장동력산업으로 키워야 한다 "고 강조했다.
박 공장장은 "국내 유수의 기업으로부터 태양광 발전 소재산업의 협력 체제 구축을 위한 제안이 많이 들어오고 있다"며 "전북도가 태양광 발전 소재산업의 수직계열화를 위한 대책을 마련해 도내에서 태양전지 생산을 위한 전 과정이 이루어지면 좋겠다"고 말했다.
박 공장장은 이를 위해 몇가지 제안을 했다.
우선 부안 신재생 테마파크에 자체 연구개발 능력이 미흡한 중소기업들이 자체 연구개발을 할 수 있도록 설비와 제품 평가, 공정 등에 지원할 수 있는 시설이 들어서야 한다는 것이다.
또 새만금 내부 지역 개발 과정에서 일정한 조건의 건물에는 신재생 에너지를 갖출 수 있도록 의무화하도록 해야 한다고 말했다. 이미 이같은 의무 규정을 두어 신재생 에너지 산업이 폭발적으로 증가하고 있는 중국 등의 사례를 참고해야 한다는 것이다.
*프로파워 신재생 에너지 연구소
완주 과학산업단지의 (주)프로파워 신재생에너지 연구소(소장 황상문)는 국내 중소기업 가운데 수소연료전지분야의 선두주자다. 수년전부터 신 에너지인 수소전지의 가능성을 읽고 기술개발에 전력투구하고 있다. 연구소는 박사 3명, 석사 5명 등 모두 25명으로 이루어져 있다.
그 결과 수소전지 기술개발의 성과를 인정받아 대기업과 국책연구소에 기술을 교류하는 등 협력체계의 한 축을 이루고 있을 정도가 됐다. 프로파워는 중소기업으로는 처음으로 정부로부터 수소전지 기술 개발을 위해 60억원의 지원을 받고 있다. 여기에 공동연구 기관인 에너지 기술연구원, 한국과학기술원 등을 주도하면서 연구를 진행하고 있다. 또한 한화와 삼성 등 대기업 연구소와는 구술교류 협정을 맺고 공동연구도 하고 있다.
지금은 대기업마다 수소전지 개발에 나설 정도로 연구가 일반화됐지만 몇년 정도만 하더라도 불모지나 다름없었다. 프로파워가 수소전지에 관심을 가지게 된 것은 무한한 잠재력을 먼저 발견했기 때문이다. 수소 전기를 생산할 수 있는 원료인 물은 얼마든지 있고 기후 등 조건의 제약이 없고 깨끗해 완벽한 에너지라는 것이다.
수소전기는 물을 전기분해하면 수소와 산소가 발생하면서 전기가 생산되는 화학반응 원리를 활용하고 있다. 수소전기를 저장한 수소전지의 효율은 46~50%로 일반 자동차 내연기관의 효율 17~20%에 최고 2.5배 가량 높다.
문제는 물을 분해하기 위해 투입하는 에너지의 양을 적게하는 것이다. 바로 이것이 수소전지 기술개발의 핵심이다. 이에 대해 황상문 프로파워 신재생에너지 소장은 자신한다. 황 소장은 "이미 유럽을 비롯한 선진국들은 상용화에 이르고 있어 생각 보다 빨리 상용화가 가능성이 높다"며 "세계 전문가들이 2030년~2040년이면 이른바 수소경제시대가 될 것이라고 전망하고 있다"고 말했다. 일본의 노무라 경제연구소는 수소연료전지 시장이 반도체의 10배 이상이 될 것으로 전망, 2010년이면 10조엔 이상이 된다는 것이다.
국내에서도 국무총리 공관에도 활용하고 있는 등 가정용 수소연료전지가 보급되기 시작했다. 현대자동차는 승용차와 버스에도 수소전지를 장착해 운행하고 있다. 아직은 성능이 미흡하지만 상용화 가능성이 엿보이고 있다는 것이다.
이미 유럽에서는 요트나 스쿠터, 자전거 등에 장착돼 상용화되고 있다. 물론 주에너지인 석유로 움직이다가 일정 조건하에서 수소전지로 전환되는 보조전원으로 사용되고 있는 수준이다.
프로파워는 현재 수소 연료전지 분석장치를 개발, 대학과 연구소 등에 판매하고 있다. 이 분석장치는 지난 2월 도쿄 연료 엑스포에 전시해 호평을 받았던 것으로 1대에 9,000만원대로 판매해 수입대체효과를 내고 있다. 지금은 2kwh 미만급의 스쿠터와 자전거, 휠체어, 골프카트 등에 개발에 박차를 가하고 있다. 이어 3kwh급의 지게차 개발이 중기 목표다.
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▲ 고병욱 대표 |
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| <고병욱 (주)프로파워 사장>
"전북이 수소연료전지의 중심이 돼야 합니다. 전북 낙후탈피를 위한 분야로 수소연료전지의 무한 가능성에 눈을 떠야 합니다"
고병욱 프로파워 사장은 수소연료전지 산업이 전북을 먹여 살리는 사업으로 채택해 집중 육성해야 한다고 강조했다.
고 사장은 "전북도가 신재생에너지 산업을 차세대 전략산업으로 선정해 추진하고 있어 장래는 밝지만 이 가운데 수소전지 분야에 대한 관심을 보다 많이 가져야 한다"고 밝혔다.
고 사장은 프로파워가 신재생 에너지 가운데 수소전지로 전환해 그 만큼 미래 에너지의 총아라고 몇차례씩 강조했다. 프로파워가 작년까지 했던 태양광 발전 시공사업을 중단하고 수소전지 개발에 전력을 기울이고 있는 것은 미래 에너지를 수소로 보기 때문이라는 것이다.
고 사장은 휴대폰을 비롯한 통신기기의 밧데리 제조사업을 하다 지난 2001년부터 신재생에너지에 관심을 갖고 연구하기 시작했다. 수소연료전지와 태양광, 풍력 등에 대해 연구 개발하고 시공도 했다. 지난해까지 전주 비전대와 익산대 등 도내 4개 대학을 비롯해 주택용 보급사업도 벌였다.
고 사장은 "지난 94년부터 도내에서 사업을 해오면서 전북의 산업진흥에 대한 갈증이 있었다"며 "여러가지 모색을 해오면서 환경과 기후문제로 신재생 에너지가 각광을 받을 시대가 온 만큼 이에 대한 준비를 해야 한다"고 말했다.
/김경섭 논설주간
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