신재생에너지는 미래다. 신재생에너지는 국가 성장동력이다.
세계적으로 비약적인 성장추세를 보이고 있는 신재생에너지 시장은 이제 에너지 대안을 넘어선 국가 성장 동력의 하나로 주목받고 있다.
EU 온실가스 감축 위한 강력한 정책
2020년까지 신재생에너지 20% 보급
지난 2월 초에 발표된 IPCC(유엔 산하 기후변화에 관한 정부 간 패널) 4차 보고서는 지구온난화의 위험성을 경고하면서 전세계 국가들의 온실가스 감축 노력을 촉구하고 있다.
EU 27개 회원국 정상들은 지난 3월 벨기에 브뤼셀에서 개최된 유럽이사회의에서 온실가스 배출량을 2020년까지 1990년 수준 대비 30%를 줄이고, 유럽 전체 에너지 소비량 중 신재생에너지 비율을 20%까지 늘리기로 합의함으로써 기후변화 대응을 위한 온실가스 감축에 대한 획기적인 공동정책에 합의했다. 온실가스 감축을 위해 EU는 강력한 신재생에너지 보급정책을 펼쳐왔다.
미국은 올해 초 부시 대통령이 발표한 연두교서에서 신에너지 정책을 통한 신재생에너지 개발을 강조하며 2017년까지 가솔린 소비량 20% 감축 목표를 제시했다. 수소연료전지, 태양에너지, 청정석탄, 바이오, 풍력 등의 R&D를 강화하고 이를 위해 올해 9.4억달러를 투자계획이라고 밝혔다. 특히 미국은 미국주도의 수소경제 실현을 위한 퓨쳐젠 프로젝트를 진행하면서 신에너지원 개발에 나서고 있다.
태양광 분야 주도권을 유지하고 있는 일본 역시 수소연료전지에 대한 과감한 투자를 해 오고 있다. 일본은 2010년까지 연료전지자동차 5만대, 가정·상업용 연료전지 약 220만kW를 보급 목표를 세우고 있다.
신재생에너지 선진국인 독일의 경우 20년을 미리 내다보고 풍력과 태양에너지 등 신재생에너지에 투자한 결과 이제는 신재생에너지 산업이 수출효자품목으로 자리 잡은 지 오래다. 실제 한국기업에 진출한 해외 신재생에너지 기업의 대다수가 독일회사다.
이렇듯 신재생에너지는 온실가스 감축 대안으로, 국가 주요산업의 하나로 자리 잡으면서 이제는 ‘대체에너지’ 차원을 넘어선 국가 성장 동력의 하나로 주목받고 있다.
2030 에너지비전·수소경제 마스터플랜
에너지수입국에서 생산국 꿈꾼다.
한국도 신재생에너지 기술개발과 보급에 적극 나서고 있다. 현재 선진국 대비 50~70% 수준인 신재생에너지 기술수준을 2011년에는 70~90% 수준으로 끌어올린다는 계획을 세우고 관련 정책을 펴고 있다. 우선은 시장잠재력과 산업파급효과가 큰 수소·연료전지, 태양광, 풍력 집중 육성하면서 보급률 제고를 위한 태양열, 바이오에너지 개발에 나선다는 전략이다.
지난 2005년 발표된 수소경제 마스터플랜은 2040년 수소경제에 대비한 인프라 구축과 수소 저장·이용·제조기술과 이를 에너지원으로 한 연료전지 기술개발 및 보급에 대한 야심찬 목표를 제시하고 있다. 부경진 에너지경제연구원 신재생에너지연구실장은 “수소경제를 준비하는 정부 정책에 대해 너무 이르다는 지적이 제기되고 있는 것이 사실”이라며 “하지만 수소·연료전지 부분은 에너지 분야를 넘어선 모든 사회·경제적인 부문을 아우르는 대변혁을 예고하고 있어 장기적인 관점에서 준비해야한다”고 말했다.
가정용 연료전지 기술 일본과 어깨 나란히
모니터링사업으로 상용화 발판
보급률 2.27% … 선진국 기술의 50~70% 수준
정부는 공공기관 의무화 제도, 9개 에너지공기업과의 RPA 협약을 통해 공공부문 보급을 이끌어내고, 융자 ·발전차액·세제지원 등을 통한 간접지원과 일반보급사업, 태양광주택 10만호 보급사업, 지방보급사업의 직접지원제도를 시행하고 있다.
하지만 이 같은 노력에도 불구하고 신재생에너지 보급률은 총 1차 에너지소비의 2.27% 수준이다. 이 중 폐기물과 수력이 93.8%를 차지하고 있고, 바이오, 태양열, 풍력, 태양광, 지열 순으로 보급됐다.
이처럼 낮은 보급률은 먼저 낮은 경제성에서 기인한다. 태양광 설비단가의 경우 유연탄 등 화력발전의 약 7배, 풍력은 약 1.5배 수준이어서 정부의 지원 없이 현재 기술수준과 높은 전력가격으로는 자생적 시장창출은 어렵다.
신재생에너지 개발의 걸림돌로 낮은 경제성을 비롯해 관련 산업기반이 취약해 연료전지, 태양광, 풍력 등 핵심 분야 설비의 수입의존도가 높다는 점을 들 수 있다. 풍력의 경우 현재 보급된 설비 대부분은 덴마크에서 수입했으며, 태양광의 핵심부품인 태양전지 상당부분도 일본 등지에서 수입하고 있는 실정이다.
투자규모 역시 선진국에 비해 턱없이 부족하다. 과거 10년간 R&D 투자규모는 일본의 7%, 미국의 4% 수준에 그치고 있다.
기술개발 정도는 전반적으로 선진국의 50~70% 수준인 것으로 평가되고 있으나 주요 기술수준을 비교하면 발전용 연료전지의 경우 미국의 절반 수준, 가정용은 일본과 대등한 수준인 것으로 평가하고 있다. 일본이 주도하고 있는 태양광의 경우 일본의 70% 정도, 풍력은 덴마크의 60% 정도 기술수준에 와 있다. 연구인력, 연구기반 등 기술개발을 위한 인프라도 열악하다. 11개 신재생에너지원의 평균 연구 인력은 280여명에 불과한 실정이다.
에너지원별 보급·기술개발 현황
정부는 상용화, 산업화가 가능한 분야를 중심으로 한 전략적인 R&D 강화에 주력하고 있다. 이를 위해 시장창출을 위한 핵심 분야별 보급 프로그램 개발과 상용화 지원, 핵심기술센터 설립으로 기업의 기술상 애로사항 해결, 인력양성 등을 추진하고 있다.
[수소·연료전지] 미래 수소경제 구현을 위한 기반 구축
정부의 2040년까지 단계별 개발 비전을 담은 ‘수소경제 마스터플랜’에 의하면 최종 에너지 중 수소비중 목표는 2020년 3%, 2040년 15%를 정하고 있다. 다른 분야에 비해 초기투자비가 커 시장 창출에 어려움이 있다. 이를 타개하기 위해서는 지속적인 기술개발과 모니터링 사업으로 상용화, 보급 확대에 주력하고 관련 인프라 구축이 필요하다.
미국, 일본 등은 일찌감치 정부 주도의 대규모 투자로 기술개발을 시작했으며, 대량생산으로 가격을 낮출 수 있는 방안을 연구하는 수준까지 와 있다.
수송용 분야의 경우 국산 수송용 연료전지 개발 및 모니터링 사업을 지난해부터 추진 중이며 이와 관련된 수소스테이션 등 인프라 구축 사업도 진행하고 있다. 가정용 분야는 국산 가정용 연료전지 모니터링 사업을 통해 보급기반을 조성하고 있다. 이번 모니터링 사업으로 실측데이터 수집과 가격절감, 시스템의 내구성 향상, 부품 국산화율 향상을 기대하고 있다.
발전용 연료전지는 포스코파워가 주도적으로 사업을 추진 중이며, 발전회사들도 도입을 적극 검토하고 있다. 휴대용은 노트북용 연료전지 및 관련부품을 개발 중이다.
[소수력] CDM사업과 연계 ‘경제성 확보’
현재 국내 소수력 발전소는 47개소에 시설용량 6만1862kW가 보급돼 있다. 발전설비의 핵심인 수차의 국산화 기술개발로 외산설비를 대체하고 있다. 프로펠러, 카프란, 프란시스 수차 국산화가 완료됐다. 국내 수차생산업체로는 대양전기가 유일하며, 전체 설비의 80% 이상을 공급하고 있다.
특히, 최근 들어 발전소의 방류수를 이용한 해양 소수력 등이 개발되고 있어 다양한 형태의 소수력 발전이 이뤄지고 있다. 수자원공사는 소수력 발전을 통한 CDM사업을 활발하게 추진 중이다.
[태양광] 반도체 기술 바탕으로 세계수준 경쟁력 확보해야
정부의 적극적인 보급정책으로 태양광 분야 보급은 급격히 늘어났다. 2003년만 해도 0.6MW에 지나지 않았던 것이 지난해 21MW로 확대됐다. 태양광주택 10만호 보급사업의 경우 올해 8000호 보급을 목표로 하고 있으며, kW당 설치단가는 2003년 1500만원에서 올해 840만원까지 지속적으로 낮아지고 있다. 이에 대해 업계는 저가제품 시공으로 인한 태양광 발전시스템 부실화 우려가 제기하고 있다.
그동안 중소기업이 주도해오던 시장에 현대중공업 등 대기업이 참여해 산업화가 이뤄지고 있다. KPE, 현대중공업 등 태양광 제품 수출은 연간 2000만 달러 이상에 달하고 있다.
국내 태양전지 총 생산능력은 34MW 정도로 파악되고 있으며, 가장 큰 문제는 폴리실리콘 확보다. 태양광 업계의 올해 태양광 분야 최대 이슈는 동양제철화학의 폴리실리콘 양산이다. 이로써 연내 태양광 일괄 생산체제 구축이 가능해질 전망이다.
이와 함께 결정질 실리콘 태양전지는 상용화를 위한 효율을 17%까지 높이기 위한 연구를 진행 중이며, 좀 더 저렴한 박막, 초박형 차세대 태양전지 원천기술 확보에 주력하고 있다.
전세계 태양광 시장은 95년 이후 연평균 33%씩 급속히 성장하고 있으며 2010년에는 총 설치용량 6GW에 이를 전망이다. 일본과 독일이 약 70%를 장악하고 있으며, 세계적으로도 실리콘 소재, 태양전지 확보 경쟁이 치열하다.
[지열] 공공의무화 제도로 급격한 수요증가
지열은 보급보조, 지방보급사업 등으로 급속히 증가하고 있다. 2003년 670RT에서 지난해에는 12720RT가 보급됐다. 특히 공공의무화 제도로 지열을 선택한 비율은 65%에 달한다. 2004년부터 2006년까지 171개 기관이 1105RT 규모의 설비를 도입했다. 이에 따라 시공업체도 2005년 25개에서 지난해 200개 업체를 넘어섰다.
압축기 등 히트펌프의 핵심설비는 수입에 의존하고 있는 가운데 국산화 작업이 진행되고 있다.
[IGCC] 국산 300MW급 플랜트 건설
차세대 친환경 석탄화력 발전기술이 석탄IGCC 사업단 출범으로 본격화되고 있다. 석탄 IGCC 사업단은 한국형 IGCC 기술 확보를 위한 300MW급 실증플랜트 설계기술 자립 및 건설과 퓨쳐 젠(Future Gen) 프로젝트 참여를 통한 차세대 발전기술 확보 등을 주요 사업으로 추진한다. 사업단은 미국이 주도적으로 추진하고 있는 퓨쳐 젠 프로젝트에 참여해 한국 대표단을 운영하는 등 관련 사업의 총괄기능을 수행하게 된다. 이를 통해 미국 주도의 CSLF 회원국으로 이 프로젝트에 참여하게 돼 기후변화협약에 공동 대응이 가능해진다.
[풍력] 강원 제주서 국산 풍력발전단지 조성
지금까지 대규모 상업발전단지의 경우 수입제품에 의존해 왔으며, 지난해 말 기준 중대형 풍력발전기가 총 118기가 보급돼 설비용량은 2003년 17MW에서 10배 이상 성장한 176MW에 이르고 있다. 정부는 육상풍력단지 전략적 개발과 함께 발전차액지원, 지방보급사업, 융자지원 등으로 풍력 발전단지 보급을 유도하고 있다. 국내업계는 750kW급 풍력발전기 개발에 성공, 현재 3MW급 개념설계를 진행 중이다. 특히 올해 지방보급사업과 연계한 국산 풍력발전기 시범 보급 사업이 강원, 제주에 시행된다.
육상풍력 기술을 바탕으로 제주 월정 지역에 해상풍력 실증단지가 조성되고 있다.
[해양에너지] 세계최대 강화조력 건설 추진
대규모 신재생에너지원 확보가 가능한 해양에너지 개발이 활발하게 추진되고 있다.
국토여건상 개발가능지역은 많으나 과다한 투자비용으로 개발을 꺼려왔으나 최근 방조제 없는 조력발전의 발전차액 기준가격 신규설정 등으로 가로림만 개발이 진행되고 있다.
먼저 시화호 조력발전은 오는 2009년 완공 예정으로 설비용량은 254MW, 총사업비는 3551억원에 달한다. 서부발전이 추진 중인 가로림만 조력발전은 480MW급 규모로 타당성 조사 2단계를 추진 중이다.
최근 중부발전은 세계 최대 규모의 강화 조력발전소 건설계획을 발표했다. 강화도와 교동도, 석모도, 서검도 등 4개의 섬을 총 연장 7795m의 조력댐 방조제로 연결해 조성되며, 수차발전기 32기가 설치된다. 조류발전은 1000kW급 울돌목 시험조류발전소 건설이 추진되고 있다
[바이오] 제4의 신재생에너지로 '각광'
바이오에너지는 신재생에너지 보급률을 높일 수 있는 현실적인 방안으로 최근 들어 이를 보급하기 위한 움직임이 활발하다. 미국과의 FTA 체결 이후 농촌경제 활성화 대안으로도 주목받고 있다.
지난해 바이오매스, 바이오가스의 기준가격이 도입되고 BD5가 지난해 7월부터 수도권 중심 시범사업에서 전국 대상 일반 보급 사업으로 확대됐다. 대기오염을 줄이기 위해 쏟아 붓는 예산을 생각한다면 바이오디젤과 같은 친환경 수송용 연료보급에 정부가 좀 더 적극적인 정책을 펴야 한다는 목소리가 높다.
목질계 바이오매스 개발도 활발하게 이뤄지고 있다. 간벌목재 우드칩을 활용한 열병합발전발전소가 지난해 처음 대구에 설치된 이후 발전사, 산업단지 등이 적극적으로 설치계획을 발표하고 있다. 최근에는 우드펠릿 국내 제조기술과 플랜트의 국산화에 성공, 주목을 받고 있다. 정부는 연내 목질계 바이오매스 활용방안을 수립, 확정할 계획이다.
지방보급사업과 연계한 축산분뇨를 활용한 국산 바이오가스 발전기 시범보급이 추진되고 있다.
[태양열] A/S센터 운영으로 소비자 만족도 높인다
처음으로 이달 7일부터 태양열주택 보급 사업이 시작됐다. 일반주택에 태양열 설비를 설치할 경우 설치비의 50%를 지원해준다. 이를 위해 16개 업체가 선정돼 태양열 제2의 전성기를 예고하고 있다. 이와 함께 증가하는 신재생에너지설비 A/S 수요에 대응해 소비자를 만족시키고, 신재생에너지 산업 및 보급정책의 신뢰성을 높이기 위해 ‘국민 불만 통합신고센터’가 운영된다.
산자부는 2004년부터 본격적으로 보급되기 시작한 태양광 등 신재생에너지 설비에 대한 A/S수요가 하자보증기간이 끝나는 2008년부터 많이 발생할 것으로 보고 통합 A/S체계를 구축, 이르면 오는 6월말 통합신고센터 개소식을 개최할 계획이다.
업계에서는 태양열협의회를 출범 업계가 공동으로 기술개발과 보급 사업에 나서고 있으며, 최근에는 기술연구조합을 설립했다.
기술부분에서는 단일진공관형 집열기를 개발했으며, 태양열 난방일체형 복합시스템 제품이 출시되고 있다. 냉난방, 중고온 분야로 기술개발 및 실증사업을 확대하고 있으며 Dish형 집광시스템을 이용한 태양열 발전 실증연구가 주목받고 있다.
중국산 이중진공관형 집열기의 국내 시장 잠식에 대한 대책이 필요하다.
[폐기물] 자원순환형 사회 구축 이끈다
폐기물의 환경친화적 이용 방안으로 각광받고 있으며, 현재까지 신재생에너지 보급률의 대부분을 차지하고 있다. 지난해 원주 RDF 설비가 가동을 시작했으며 대부분 시멘트 킬른에 활용되고 있다. RDF 제조기술은 국산화를 완료한 상태로 전용보일러 기술은 개발 중이다. 고분자 폐기물 열분해유화 설비는 개발 및 실증이 완료됐다. 페타이어를 활용한 열분해유화 플랜트 기술개발이 추진되고 있다. 10MW급 RDF 전용 열병합발전 실증사업이 올해 연구개발 과제로 추진된다.
해외에서는 RDF 제조 및 이용설비가 활성화돼 국가간 RDF 거래도 이뤄지고 있다.
[국내 대기업 신재생사업 선언 잇따라]
21세기 기업을 먹여 살릴 아이템은 무엇인가. 화석연료에서 신재생에너지로의 전환기에 있는 지금, 친환경·신재생에너지 기술은 이제 단순한 에너지 해법을 넘어서서 기업의 경쟁력을 보여주는 ‘잣대’가 되었다고 해도 과언이 아니다.
5년 뒤 신재생에너지 시장규모는 태양광은 약 15조 9000억원, 바이오디젤 약 17조 3000억원, 수소연료전지 1000억원에 이를 것으로 전망되고 있다.
이 시장을 선점하기 위해 BP, 코노코필립스 같은 정유사, GM 도요타 같은 자동차회사 등 세계적인 기업들은 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 우드펠릿 및 플랜트 제조 기술 국산화에 성공, 해외시장의 러브콜을 받고 있는 한 우드펠릿 회사 관계자는 “최근 우리 회사에 투자의지를 밝힌 기업의 최대주주가 BP라는 사실에 놀라움을 넘어서 충격을 받았다”고 털어놨다.
IT 붐 이후 한동안 침체기를 걸었던 실리콘밸리는 지금 그린테크놀로지(Green Technology:GT)에 열중해 있다. 신재생에너지와 친환경산업 가능성에 주목한 벤처캐피털의 자금 유입으로 다시 활기를 되찾고 있는 것이다. 지난해 실리콘밸리에서 관련 기업에 대한 벤처캐피털 투자액수는 총 2억7100만달러(약 2600억원)에 달했다. 이는 전 세계 투자 규모(8억8400만달러)의 3분의 1에 해당하는 액수다.
국내기업도 최근 대기업의 신재생에너지 분야 진출이 잇따르고 있다. 그동안 시장탐색, 연구소 기술개발 수준에 머물러 있던 신재생에너지가 이제 미래 성장 동력으로 각광받으면서 관련 사업에 뛰어들어 대규모 R&D 투자를 통한 국내외 시장 공략에 본격적으로 나서고 있다. 특히 사업다각화 측면에서 기존 사업과의 연관성과 노하우, 네트워크를 적극 활용한다는 전략이다.
특히 자동차 업계는 성장 동력 차원으로 넘어서 기업의 운명을 걸고 하이브리드차, 연료전지자동차 등 친환경 자동차 개발에 올인 하고 있다. 이제 21세기 기업의 경쟁력은 친환경 기술에 달려 있다는 판단과 함께 과감하고 적극적인 모습을 보여주고 있다.
포스코의 선택 ‘연료전지’
대표적인 에너지 다소비기업인 포스코는 현재 전체 전력 사용량의 78%를 자가발전으로 충당할 정도로 에너지 사업에 큰 관심을 갖고 있다.
포스코는 지난 2003년부터 연료전지 사업에 관심을 갖고 기술개발과 시장가능성을 검토해오다 올해 포스코파워를 통해 발전용 연료전지 사업 진출을 선언했다. 포스코는 2011년까지 2250억원을 투입해 포항에 연료전지 공장을 건설한다. 포스코파워는 발전용 연료전지 분야에서 2011년 자체기술 제품생산을 목표로 기술개발을 추진 중이며 해외수출 아이템으로 육성한다는 전략이다.
현대중공업의 경우 전기전자시스템사업본부의 ‘뉴에너지팀’에서 신재생에너지 사업을 담당하고 있다. 현대중공업은 태양광 모듈의 해외수출로 올해 매출 700억원, 내년 매출 1000억원을 예상하고 있다. 현대중공업은 KPE에 이어 태양광 분야 수출시장 개척에 물꼬를 텄다는 평가를 받고 있다. 이와 관련 현대 중공업은 충북 음성에 태양광 모듈, 태양전지 생산 공장을 건설 중이다.
신재생에너지에서 미래 성장 동력을 찾고 있는 기업 가운데 대성그룹은 단연 눈에 띈다. 김영훈 회장은 지난 10일 회사 창립 60주년 기념 인터뷰에서 “대성그룹의 새로운 비전은 신재생에너지 사업으로 세계시장에 진출, 글로벌 에너지 그룹으로 거듭나는 것”이라고 밝혔다.
대성그룹은 바람과 태양 자원이 풍부한 몽골지역의 특성을 활용, 태양열과 풍력 발전시스템으로 에너지를 공급하는 사업을 추진하고 있다. 몽골지역의 성공적인 사업 수행으로 동남아, 아프리카 등지에도 진출 가능성이 높아지고 있다.
국내에서는 대구 방천리 쓰레기매립장의 매립가스를 이용한 발전설비를 운영해 대구지역 시민에게 녹색전기를 공급하고 있다.
웅진코웨이는 기존 건강·환경 관련 사업과 함께 태양광을 제2의 성장 동력으로 삼고 있다. 지난해 9월 태양전지 제조기술을 보유한 썬파워사와 합작해 ‘웅진에너지’를 설립한 것이다.
R&D는 우리의 힘 … GS칼텍스 신에너지연구센터 설립
일일생산량 72만2500배럴의 정유시설, 연산 220만톤의 방향종 공장과 3500여개의 주유소와 충전소를 갖춘 GS칼텍스도 신재생에너지에서 미래를 찾고 있다.
석유화학에너지에서 신재생에너지 사업에 뛰어들어 지난해 12월에는 서울 성내동에 신에너지연구센터를 개관했다. 연구센터는 가정용연료전지, 수소스테이션, 슈퍼커패시터용 탄소소재 등 GS칼텍스의 신재생에너지와 관련된 모든 R&D를 수행하게 된다. 현재 GS칼텍스 신에너지분야 연구인력은 약 80여명 정도로 석·박사급 인력만도 60여명에 달한다.
LG전자도 연구소에서만 개발해오던 태양전지를 시장에 내놓기 위한 준비를 하고 있다. 실리콘 소재를 사용하지 않는 박막형 태양전지를 개발해 계열사인 LG필립스LCD와 협력한다는 전략이다.
삼천리그룹은 지난해 창립 50주년을 맞아 ‘에너지에서 환경까지 미래를 창조하는 삼천리’를 모토를 내세우며 신성장동력의 일환으로 LNG 직도입과 가스를 이용한 연료전지 사업을 벌이고 있다.
현대·기아차, 친환경자동차 개발에 올인
대기오염과 지구온난화 주범이라는 오명에서 벗어나야 하는 자동차 업계가 기업의 사활을 걸고 미래형 친환경자동차 개발에 나서고 있다.
지난 2005년 발효된 교토의정서에 따라 당장 내년부터 2012년까지 선진 l38개국은 1990년에 비해 온실가스 배출을 5.2% 감축해야 하는 상황이다. 현대기아자동차는 정부의 수소연료전지자동차 모니터링 사업에 참여하면서 갈수록 강화되고 있는 환경관련 규제에 대응할 수 있는 친환경 자동차 개발에 사활을 걸고 있다.
건설업계에 부는 신재생에너지 바람
세계최초로 말뚝형 지열 냉난방 시스템 개발에 성공한 코오롱건설은 침체된 건설 경기에서 벗어나기 위해 신재생에너지 사업을 활발하게 벌이고 있다.
이와 관련 바이오에탄올 플랜트 시장의 해외진출 등 신재생에너지 산업분야를 미래 성장동력으로 정하고, 오는 2010년 매출액 2조원, 신규 수주액 3조5000억원 이상을 달성하겠다는 야심찬 계획을 세우고 있다. 지난해 말 러시아 볼고그라드에 바이오에탄올 플랜트 공장 2억4000만 달러 수주에 성공했으며 캄보디아에서도 250억원 규모의 공장을 건설 중이다. 이 같은 친환경 플랜트 사업으로 건설사 톱10에 진입하겠다는 것이 코오롱건설의 중장기 전략이다.
대림건설은 단열과 신재생에너지 기술을 활용한 3리터 하우스 건설, 지열, 태양광 등을 아파트에 적용하는 방안을 연구 중이다. 삼성건설도 신재생에너지를 적용한 친환경 아파트로 에너지 위기에 대응하는 미래주택 건설에 나서고 있다.
세계 최고 반도체 기술로 태양광사업 진출
신재생에너지를 통해 성장 동력을 확보하려는 반도체·LCD 장비 업체들의 노력도 분주하다.
주성엔지니어링은 지난해 한국철강에 박막형 태양전지 제조장비 공급계약을 체결하면서 태양광 사업에 진출했다. 주성엔지니어링은 기존의 LCD, 반도체 사업과 함께 태양전지용 장비 사업을 추가해 사업다각화를 꾀한다는 전략이다.
넥스트인은 최근 웬테크의 퍼니스(열처리 장비) 사업부문을 인수했다. 퍼니스 장비는 반도체 제조 전 공정장비로 태양전지 제조공정의 핵심장비인 각종 증착장비로 확장이 가능하다.
넥스트인은 제2사업장인 오산공장을 반도체 등 신규사업 전용공장으로 활용할 계획이다.
LCD 부품생산업체인 하이쎌도 집광렌즈 사업에 진출했다.
이 같은 움직임에 대해 업계 관계자는 “반도체와 태양광 웨이퍼 생산 공정 기술이 유사한데다 태양광 시장이 지속적으로 빠르게 성장하고 있어 신성장 동력을 찾고 있는 업계의 진출이 활발하게 이뤄지고 있다”고 분석했다.
종합상사…세계적 네트워크 활용한 신재생사업
SK네트웍스, 삼성물산, LG상사, 대우인터내셔널, 현대종합상사 등 국내 5대 종합상사도 2007년 사업계획에 기존 무역업 외에 종합서비스 사업을 추가하면서 적극적인 신사업 개발을 선언했다. 이중에서도 삼성물산은 전사차원에서 지구환경 보호를 위한 환경 및 신재생에너지사업과 온실가스 배출권 확보 및 거래사업을 신사업으로 추진하겠다고 밝혔다. 삼성물산은 독일 큐셀의 태양전지를 국내에 공급하며서 적지 않은 매출을 올리고 있는 것으로 알려지고 있다.
이처럼 기업이 신재생에너지를 통한 활로 모색에 나서면서 많은 기업들이 주가상승 효과를 톡톡히 보고 있다.
[연료전지 - 선진국 최신기술 각축장, "국산화 상용화 서둘러야"]
연료전지가 에너지 패러다임의 변화를 이끌어내면서 전후방 신산업의 태동을 예고하고 있다. 연료전지는 21세기를 대표하는 청정 분산발전 에너지원으로 고유가 상황과 친환경에너지원 확보의 대안으로 주목받고 있다.
연료전지는 천연가스, 석탄, 석유, 신재생에너지 등 다양한 에너지원에서 연료인 수소를 얻을 수 있으며, 연료전지 자동차의 경우 효율이 48% 정도, 정지형 연료전지는 80% 이상의 효율을 나타내는 고효율 에너지원이다.
특히 연료전지 산업은 자동차, 전기기기, 소재, 화학, 석유, 가스, 부품산업 등 광범위한 전후방 산업 유발효과로 신규산업, 고용창출, 국가경쟁력 강화를 가져올 수 있는 신산업으로 각광받고 있다. 또한 환경부하 저감, 분산전원 등의 효과를 갖고 있다.
세계적으로 정부주도의 대규모 투자가 이뤄지면서 기술 선진국 간 개발 경쟁이 심화되고 있다. 일본은 7대 신성장 동력으로 연료전지를 선정, 2020년까지 연료전지 자동차 500만대, 가정용 570만대 보급을 목표로 하고 있다. 미국 지이에너지, 독일 시멘스, 일본 미쯔비시 등이 상용화에 박차를 가하고 있다.
한국 정부도 10대 차세대 성장 동력, 신재생에너지 3대 주요 에너지원으로 선정되면서 관련 기술 개발과 상용화에 박차를 가하고 있다. 휴대용은 삼성과 LG, 자동차용은 현대자동차, 발전용은 포스코파워, 한전, 두산중공업, 가정용 연료전지는 퓨얼셀파워, GS퓨얼셀 등이 사업을 추진하고 있다.
정부의 2040년까지 단계별 개발 비전을 담은 ‘수소경제 마스터플랜’에 의하면 최종 에너지 중 수소비중 목표는 2020년 3%, 2040년 15%를 정하고 있다. 다른 분야에 비해 초기투자비가 커 시장 창출에 어려움이 있다. 이를 타개하기 위해서는 지속적인 기술개발과 모니터링 사업으로 상용화, 보급확대에 주력하고 관련 인프라 구축이 뒷받침 돼야 한다.
발전용연료전지…2012년
시장규모 5조3000억원 전망
발전용 연료전지의 경우 지난해 총발전량대비 신재생 발전비율 중에서 2.4%를 차지했다. 2012년까지 8.4%, 시장규모는 5조3000억원 정도로 예상되고 있다.
세계적으로는 미국의 FCE(Fuel Cell Energy)사가 세계 최고 기술을 보유한 업체로, 1969년부터 정부가 연구비를 지원해 MCFC 발전용 연료전지 연구 및 개발을 추진해왔다. 국내에서는 포스코가 미래성장동력으로 발전용 연료전지 산업에 진출, 계열사인 포스코파워가 관련 사업을 추진하고 있다.
밀집거주·갖춰진 도시가스 인프라 “한국에 최적합”
가정용 연료전지는 밀집거주 형태와 LNG 인프라를 잘 갖춘 한국과 일본에 적합한 제품으로 주목받고 있다. 일본은 현재 전국적으로 대규모 실증 및 보급사업 단계에 와 있다. 한국은 일본보다 실증단계 부분이 뒤쳐진 상태이긴 하나 충분히 따라잡을 수 있다는 평가를 받고 있다.
현재 1kW급 가정용 연료전지 모니터링 실증사업이 진행 중이다. 퓨얼셀파워와 GS퓨얼셀이 이 분야에 가장 먼저 뛰어들어 선두주자로 자리매김 한 상태다. 효성, LG전자, 삼성전자, 오선텍, GS칼텍스, 현대하이스코, 동아화성, 평화오일실, 대주정밀화학, SK, 유니슨, 온시스, 에너피아 등도 시스템, 스택, 연료개질기 분야 사업에 뛰어 들었다.
친환경 패러다임…고효율 무공해 수소·연료전지 자동차
수소연료전지 자동차 분야는 EU와 각국의 자동차 공업협회 간 유럽판매 차종의 평균 이산화탄소 배출량 감축 협정, 이산화탄소 배출량 라벨링과 모니터링 등 강화되고 있는 자동차 환경관련 규제에 대응 방안으로 주목받고 있다. 또한 기존 자동차 산업과 수소연료전지 산업이 만나 기계공학, 전기화학, 화학공학, 재료공학, 전기전자, 자동차 공학 관련 산업 육성을 이끌어낼 수 있다.
이 분야는 ‘가솔린엔진-디젤엔진-하이브리드’에 이은 차세대 에너지원으로 세계적인 자동차 회사들의 각축장이 되고 있다. 혼다, 도요타, GM, DCX, 포드와 현대-기아자동차가 이 분야에서 치열한 기술경쟁을 펼치고 있다. 정부는 지난해부터 국산 수송용 연료전지 개발 및 모니터링 사업을 추진 중이며 이와 관련된 수소스테이션 등 인프라 구축 사업도 진행하고 있다. 또한 2012년까지 수소충전소 50기, 연료전지차 3200대, 연료전지 버스 200대 보급을 목표로 하고 있다.
현대-기아자동차는 2000년 제1세대 연료전지 자동차 ‘싼타페’ 개발을 시작으로 2002년 싼타페 연료전지 하이브리드차, 2004년 제2세대 연료전지 자동차 ‘투싼’을 선보였으며, 2005년 독자개발 시스템을 적용한 연료전지차 ‘스포티지’에 이어 지난해에는 역시 독자개발 시스템을 적용한 연료전지 버스 개발에 성공했다.
[태양광발전의 새로운 트렌드 'BIPV']
건물일체형 태양광 발전시스템(BIPV)이 새로운 태양광 트렌드로 주목받고 있다. 초기 태양광 모듈을 구조물 형태로 설치하던 수준에서 이제는 건물기능과 디자인이 결합된 ‘진화’한 태양광발전 시스템 시대가 열리고 있다.
BIPV(Building Integrated Photovoltaic) 시스템은 건물의 창문이나 지붕, 벽 등에 태양광 발전시스템을 설치해 전력생산과 함께 건자재로서의 기능을 결합한 것이다. 국내에서는 2000년대부터 도입되기 시작해 2005년 코오롱건설의 기술연구소 신축시에 자연채광방식으로 적용된 사례가 대표적이다. 외국은 90년대 초반부터 본격적으로 활성화되기 시작했으며, 특히 유럽에서는 이미 보편화된 태양광발전의 한 분야로 자리 잡았다.
현재 태양광주택 10만호 보급사업, 공공건물의무화제도로 태양광 보급이 빠르게 늘어나면서 태양광에 대한 국민수용도가 높아지고 있는데 비해 기술수준이나 보급 형태는 기존 건물의 옥상이나 마당, 주차장 등에 설치하는 수준에 머무르고 있다. 신축건물에 태양광을 적용하려 해도 설계단계에서 건물 디자인을 저해한다는 이유로 태양광은 기피대상이었다. 여기에 국내 MW급 태양광 발전소가 잇따라 조성되면서 태양광 부지확보 문제도 대두되고 있다.
건축분야의 경우 1990년대까지 에너지관련 기술은 주로 에너지절약 및 효율성에 집중돼 있었다. 최근 새로운 에너지자원의 적극적 건물 응용을 위한 신재생에너지 관련 설비에 큰 관심이 집중되고 있다.
그린빌딩 인증제도, 공공건물 의무화, 발전차액제도 등 각종 친환경 제도의 활성화, 정부의 적극적 신재생에너지 보급 정책에 힘입어 최근 관련 기업들의 진출이 잇따르고 있다. 특히 올해부터 BIPV시스템에 대한 설치단가가 신설되고, 일반 보급 사업으로 추진이 되면서 가속도가 붙고 있다.
업계는 태양광 전문기업과 시스템창호 전문기업이 공동으로 기술개발에 나서고 있다. 에스에너지와 이건창호, 경동솔라와 경남알미늄 등이 자체 기술개발과 정부과제 수행 등을 통해 제품을 선보이고 있다. LG화학도 최근 독일 썬에너지사와 기술협약을 체결하면서 BIPV 시장 진출을 가시화했다. 업계는 BIPV시장을 2010년 2000억원 정도로 전망하고 있다.
BIPV용 태양광 모듈은 건축적인 부분에서 단열·풍압·방수·공기투과성 등 건자재가 필요한 기능을 갖춰야 하며, 발전설비 면에서 안정성과 효율성이 확보돼야 한다. 결정질 태양전지는 안정성이 높고, 큰 사이즈로 제작이 가능하다. 아몰퍼스 타입은 발전효율은 낮은 반면 반투과형식으로 건물 디자인 요소로 활용도가 높은 것이 장점이다.
BIPV 시스템은 우선 건축자재 기능과 전력생산이라는 복합기능을 수행하며, 부지확보나 시스템 설치를 위한 구조물 비용이 필요하지 않은 것이 장점이다. 특히 지붕마감재, 창호, 벽면마감재 등과 결합할 수 있어 건축 디자인 요소로 활용도가 높다. 환경 친화적인 건물이라는 프리미엄까지 덤으로 얻을 수 있으며, 태양광발전의 좋은 홍보수단이 된다.
하지만 발전효율과 건축적 안정성 확보를 위해 지상용에 비해 고려해야 할 사항이 많다. 온도·음영·방향·설치각도 등 발전효율과 관련된 사항을 감안해야 하는데 특히 온도에 따른 발전성능은 신경 써야 할 부분이다. 건물외피에 부착된 태양광 모듈의 온도는 높은 일사조건에서 주변 온도보다 20·40도 이상 상승한다. 일반적으로 태양전지 온도가 1도씩 상승할 때마다 발전량은 0.4-0.5%씩 감소한다. 따라서 반드시 효율적으로 열을 분산시킬 수 있도록 세부적인 설계가 필요하다.
단순 모듈 시공자가 BIPV 시스템 시공을 맡을 수 없기 때문에 자재시공자와 모듈제작자와의 긴밀한 협조가 중요하다. 만일 건축성능에 단열, 누수 같은 하자가 발생할 경우 책임소재 불분명 우려도 존재한다.
BIPV 특성 고려한 발전차액지원제도 마련돼야
업계에서는 올해 처음 설치단가가 책정된 만큼 일반 태양광발전시스템과 BIPV 시스템에 대한 명확한 구분이 필요하며, ‘건자재 역할’을 해야 BIPV 시스템이라 할 수 있다는데 공감하고 있다.
이에 대해 신재생에너지센터 관계자는 “단순히 건물벽면에 설치하는 것이 아니라 BIPV용 모듈을 사용할 경우로 보면 된다” 고 대답했다.
BIPV 시스템 보급 확대를 위한 방안으로 다양한 형태의 보조금 지원과 적극적인 신재생에너지 홍보가 필요하다는 의견도 제기되고 있다.
이건창호 권순진 BIPV 팀장은 “BIPV용 모듈 가격과 시공비 등을 고려해 발전차액보전을 차등 지원하는 방안이 마련되면 보급에 큰 동력이 될 것”이라고 말했다.
현재 일반 보급 사업에 한해서만 보조금이 적용되고 있으나 태양광주택 10만호 보급 사업에 대해서도 BIPV시스템 분야를 고려해야 한다는 것이다.
윤종호 한밭대 교수는 “BIPV 기술의 국내 정착을 위해 필요한 여러 과제 중 가장 필요한 것은 태양광 기술을 건물에 통합시키는 실현주체인 건축 실무분야의 관심과 역할이 강조돼야 한다는 점”이라며 “기존 태양광 발전 시스템은 최대의 발전량을 얻기 위한 성능 지향적 설계가 중심이었던 반면 BIPV 시스템은 발전과 동시에 건물의 외장재라는 본연의 기능을 동시에 발휘해야 하므로 건축적 통합화를 위한 각종 고려요소가 신중하게 반영돼야 한다” 고 강조했다.
신재생 에너지 사업 또는 건축물
현재의 사업성에 융합시키기는 어려울 것입니다
그러나 미래를 내다보고 미리 준비 하는 사람은
반드시 성공할 것입니다
행복한 만남 양용호 드림
첫댓글 아주 유익한 정보군요. 감사합니다~ ^*^