소재ㆍ설계기술 개발에 집중투자해야
에너지 소비량 중 전력부문의 비중이 급격히 증가하고 있다.
세계 총에너지 소비 가운데 전력부문은 2000년 38% 정도를 점하고 있으나 향후 2020년에는 50%로 늘어나고 2050년에는 70% 수준에 이를 것이라는 게 전문가들의 예상이다.
따라서 분산형 발전시스템이 향후 각광 받는 차세대 에너지원으로 두각을 나타낼 것이라는 평가다.
분산형 발전시스템은 소규모 주거지역 및 산업단지의 전력과 열 공급을 위한 10MW 이하급 소형 분산 발전용 동력원으로 정의된다.
분산형 발전시스템은 주로 기저부하 발전용, 열병합 발전용, 첨두부하 발전용, 환경친화 발전용 및 고품질 발전용 등의 분야에 적용될 수 있다.
산업연구원 곽대종 박사는 "분산형 발전시스템의 각 기술 중에는 현재 시장진입단계에 있으며 효율이 양호한 연료전지·터빈·스터링 엔진 등에 대한 기술개발이 활발할 것"이라며 "현재 시장의 보급단계로 평가되고 있는 태양광 발전기술은 경제·기술적 한계로 2010년 이후부터는 다른 분산형 발전기술에 대한 경쟁력이 약화될 것으로 전망된다"고 말했다.
◆선진국의 기술개발 동향
분산형 발전시스템은 미국·일본·유럽연합(EU) 등이 세계시장을 선점하고 있으며, 국가에너지의 안정적 공급을 위한 독자적 또는 컨소시엄을 통해 기술개발을 추진 중이다.
미국의 경우 2004년 회계 연도에 연료전지 관련 기술개발에 전년 대비 120% 증액한 바 있다. 또 2000년부터 2007년까지 핵심기술개발에 집중 투자함과 동시에 분산형 발전시스템의 도입을 위한 정책을 추진 중이다.
일본도 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO) 중심의 분산형 발전기술 개발이 추진되고 있다.
특히 태양광 발전기술은 2030년을 목표로 한 'PV2030'을 수립, 2004년에 약2억1200만달러를 투자했다.이와 함께 기업차원에서도 기존 또는 향후 기술시장을 겨냥해 초소형 터빈, 엔진 및 소형열병합발전소(CHP) 등과 같은 분산형 발전기술을 개발하고 있다.
◆국내 기술력과 경쟁력
분산형 발전시스템의 기술개발을 위한 우리나라의 기술개발 인프라와 제품기술은 비교적 양호한 반면 원천기술 및 마케팅은 선진국에 비해 취약한 것으로 보인다.
"국내외 시장규모의 증대와 기술수요에 따라 소재개발과 설계기술 개발에 집중적인 투자와 선진국과의 기술협력 등을 통해 현재 취약분야인 원천기술과 마케팅 전략의 수립이 필요하다"고 지적했다.
이러한 전략 등이 효과적으로 추진될 경우 2020년에는 분산형 발전시스템 분야의 우리나라 경쟁력은 선진국의 기술수준 대비 약 80% 수준에 도달할 수 있을 것으로 예상된다고 곽 박사는 밝혔다.
이에 따라 국내 시장 전망도 밝은 것으로 나타났다.
국내 전력공급을 위한 대형발전소 설치에 필요한 투자비·부지·환경 및 설치기간 등으로 국내 분산형 발전시스템의 수요는 계속적으로 증가할 것으로 예측되기 때문이다.
곽 박사는 "향후 국내 시장규모는 세계시장 대비 약 3~6%에 달할 것으로 예측된다"며 "최근 풍력발전 관련 기자재의 수입 등으로 수입비중이 크나 부품수출 등으로 수출이 증가되면서 2010년 후반에 가서야 수출이 수입을 초과할 것으로 예상된다"고 말했다.
아울러 국내 시장의 성장세는 연평균 증가율 면에서 2010년 전까지 급속한 성장이 예측되는 반면 2010년 이후로 증가율은 둔화되나 실제적인 시장규모는 지속적으로 증가할 것이라는 게 전문가들의 공통된 분석이다.
◆분산형 발전시스템 전략 방향
분산형 발전시스템의 경우 기존기술의 재정립과 국내 기술의 취약분야인 재료 및 원천기술 확보와 개발기술의 신뢰성 향상을 위한 연계 및 지원기술 분야의 육성이 필요한 것으로 나타났다.
또 세계시장 진입을 위한 개발기술의 경제성, 내구성 및 효율면에서 선진국 수준의 우위기술 확보와 해외시장 및 기술동향 정보의 확보가 필요하다.
곽 박사는 "효율적인 기술개발을 위한 기업 및 정부의 역할 분담이 요구된다"면서 "시장진입의 전략과 분산발전시스템의 국내적용을 지원할 정책수립도 절실하다"고 말했다.
아울러 엔진 및 터빈 분야에서는 국내외 시장 진입을 위해 우선적으로 효율개선과 환경문제의 개선이 2010년 전까지 해결돼야 할 것이며 터빈의 소형화와 이에 다른 설계기술도 2015년까지는 해결돼야 할 과제이다.
태양광 발전 및 풍력은 각각 태양전지의 대형화 및 전환효율이 선진국 수준으로 2010년까지는 확보돼야 하며, 특히 유체역학의 개념으로 해석되는 풍차의 설계기술과 시스템 기술은 늦어도 2015년까지는 확보돼야 할 것으로 분석됐다.
안경주기자