[신년특집] 온실가스감축 R&D로 기후변화 대응 이정표 제시

[이투뉴스] 온실가스 배출에 따른 기후변화가 전 세계적인 화두로 떠올랐다. 미국과 EU, 일본 등 선진국들은 에너지기술을 국가 온실가스 감축목표 달성을 위한 핵심 수단으로 인식하고 에너지 분야 R&D 실행계획을 앞다퉈 발표하고 있다.

우리나라도 2009년 국가 온실가스 감축목표 발표 이후 제2차 에너지기술개발계획의 일환으로 신재생에너지 산업화와 온실가스 감축 전략을 추진하고 있다. 한국에너지기술평가원(이하 에기평)은 지난해 6월 2차 그린에너지 전략로드맵에 이어 12월에 15대 온실가스감축기술 전략로드맵을 수립·발표했다.

에기평, 15대 온실가스감축기술 전략로드맵 수립

에기평 미래전략연구센터에 따르면 온실가스감축기술 전략로드맵은 '에너지효율향상기술 중심의 기후변화 대응 R&D 이정표'로 그린에너지 로드맵과 함께 국가 온실가스감축 목표 달성을 이끈다.

로드맵은 ▶산업별 핵심 가용기술 개발 ▶중소·중견기업 경쟁력 강화를 위한 전략품목 및 핵심기술 발굴 ▶기술간 융·복합을 통한 시너지 효과 제고 ▶유형별 전략품목의 기술개발 전략 다양화 ▶산업분석과 개발·보급 전망을 통한 CO₂ 감축 체계화 등 5가지 세부전략을 바탕으로 추진된다.

또 단기(2012~2015년), 중기(2016~2020년), 장기(2021~2030년)로 대상기간을 나눠 장기적인 R&D 전략과 함께 우선적으로 향후 2~3년간의 중점 R&D분야를 도출하고 이에 대한 산업화 전략을 제시했다.

추진 대상은 기존 국·내외 에너지기술 로드맵 분석과 기업체 실태조사를 통해 예비 감축후보기술 547개를 도출해 후보 기술군을 구성하고 기술전문위원회 검토를 거쳐 감축 효과와 효율성 분석이 가능한 67개 기술군으로 다시 통합·조정됐다.

중점 추진기술 도출을 위한 총괄·분야·기간별 효율성 분석 결과와 15대 그린에너지 전략로드맵, 보일러 등이 포함된 'The 7 runners' 프로그램을 취합해 감축 기여도가 높은 33개 중점 추진기술을 선정했다.

33개 중점 추진기술 중 수립 대상 기술 가운데 그린에너지 전략로드맵에 포함된 태양광과 풍력 등 성장동력화 기술군을 제외한 석유화학공정 및 혁신제철기술, 지열 등 15개 분야를 온실가스감축기술 전략로드맵으로 최종 확정했다.

15대 분야는 ▶석유화학공정 및 혁신제철기술 ▶Non-CO₂처리기술 ▶차세대 건조기 ▶고효율 염색공정 ▶지열 ▶미활용 에너지 ▶가전기기(통합) ▶고효율 정보화기기 ▶전동기 ▶열교환기 ▶유체기기 ▶초전도 ▶에너지소재 ▶연소기기 ▶소형열병합 등이다.

각 기술별 추진전략에는 국내외 시장현황과 향후 전략방향, 사업화 연계전략, 기대효과 등이 담겼으며 전략 시나리오 및 주요 쟁점사항이 담겼다.

제조업체와 적용업체간 역할 정립 주력

석유화학공정 및 혁신제철기술 분야는 차세대 내부열교환형 증류 기술개발 및 상업화 적용과 분리막을 이용한 배가스 중 유효성분 회수 활용으로 에너지 절감과 온실가스 감축을 실현한다. 또 국내 정유사와 협력체계를 구축해 중질유의 고효율 고도화 및 기술 사업화의 토대를 마련할 계획이다.

Non-CO₂ 처리기술 분야에서는 가스 배출특성에 따른 대·소용량 시스템 개발 및 상업화를 추진, 용량별 배출제어 시스템 연계 전후처리기술과 배출특성 인벤토리를 확보한다. 이 분야는 국내 반도체와 디스플레이, 중전기기, 전력, 자동차, 가전 산업에서 사용되는 배출되는 각종 가스 저감을 위한 맞춤형 처리 기술 개발이 포인트다.

고효율 염색공정 분야는 염색가공 현장중심의 수요체인 협력관계 구축과 제조장비 국산화, 고효율 공정개발로 생산단가 저감을 추진한다. 이 기술은 국내외 신시장 창출 전략 마련과 함께 정부의 보급확산 사업을 활용해 최종적으로 고비용 에너지절감 장비에 대한 패러다임 전환을 유도하게 된다.

완제품 업체-1·2차 공급업체간 연계성 강화

가전기기 분야는 스마트그리드와 에너지관리 솔루션 개발에 주안점을 뒀다. 특히 에너지절감 전원 핵심부품 개발을 통한 경쟁력 확보가 요구됐다. 국내외 실증사업 참여 기회를 마련해 전력소모가 큰 에어컨이나 세탁기를 우선 적용하고, 향후 타제품군으로 확대할 예정이다.

고효율 정보화기기 분야는 미래 시장 확대가 예상되는 제품 기술개발 추진을 위해 시스템, 소재 및 반도체 부품 등을 중심으로 산·학·연 연계방안이 제시됐다. 사업화 목표는 국내 에너지효율 등급제를 선도하는 제품 출시, 저전력·고효율 팬제거형 저소음 PC 개발을 통한 국내 시장 활성화, 영상정보 출력 초절전화, 터치 등 타 기술 분야와의 융복합화로 다양한 기능의 제품생산 등도 시장 확대 방안 중 하나다.

신규 비즈니스 모델 개발 통한 신시장 진출

소형열병합 분야는 신규 비즈니스 모델 개발 후 요구되는 R&D를 도출할 계획이다. 이에 따라 도서지역에 적용가능성이 높은 LNG-디젤 혼소 열병합 발전이나 폐기장 근처 온사이트(On-site)형태의 소형열병합 발전 구축이 추진된다. 또 연료공급 인프라와 소형열병합 시스템을 일체화한 패키지 형태의 사업화 전략이 논의된다.

지열은 냉난방의 경우 시스템의 고성능·대용량화 및 하이브리드 열원 통합화를, 발전 분야에서는 EGS(인공저류층 생성기술) 상용화와 저온발전 사이클 원천기술 확보를 통한 수출산업으로의 육성을 추진한다. 아울러 산업인력을 양성해 선진국과 공동으로 설계 및 엔지니어링 기술을 확보하는 전략을 세웠다.

미활용에너지는 특허 경쟁력 강화를 통해 내수시장은 물론 해외시장 진출을 지원한다. 이와 함께 유관산업의 세제·융자·보조 등 제도 마련과 실증단지 구축으로 트랙 레코드 확보 및 기술 검증을 실시한다. 열펌프 종합 열회수 시스템은 국내외 시장 보급에 주력하고 수열원 열에너지는 실증을 거쳐 수출경쟁력을 확보할 계획이다. 플랜트 배열이용 온도차 발전과 스마트그리드 연계 시스템도 사업화 전략으로 꼽혔다.

산업체 고효율설비 개발… 에너지절감 제고

차세대건조기 분야에서는 소형화와 고성능·고효율화, 복합화 특성을 갖는 첨단 건조기술 개발을 추진해 건조에너지 온실가스 저감기술을 확보함과 동시에 건조에너지 비용 절감에 나선다. 특히 건조가열시스템의 통합적 설계 및 정밀제어기술과 시스템 혁신 효과가 큰 원천소재 부품을 전략적으로 개발할 예정이다.

전동기 분야는 세계 효율기준에 신속하게 대응해 세계 표준을 선도한다는 계획이다. 로드맵에서는 전동기 산업을 수출주도 산업으로 육성하고 고효율화, 고속화, 고정밀화 등으로 나눠 기술개발에 들어간다.

열교환기 분야에서는 단기적으로는 국내보급을 기반으로 수출전략화 가능품목을 육성하고 중장기적으로는 기술고도화 및 대형화를 통한 세계시장 선도품목을 배출할 예정이다. 또 플랜트·산업설비별 차별화 모델을 상용화하고 신시장 창출을 위한 제품 다양성과 효율향상 극대화를 추진한다.

유체기기 분야는 대용량 기기 설계기술 개발, 신뢰성과 내구성 확보 등에 초점이 맞춰진다. 우선 대용량 유체기기시장 진입 후 고부가가치 특수형 시장으로 확대한다는 전략을 세웠다. 이를 통해 중소기업 위주의 국내 유체기기 업체를 글로벌 기업으로 성장시킬 계획이다.

초전도 분야는 10MW급 이상의 대용량 고효율 초전도 회전기 개발에 집중하고 공통 핵심부품 기술의 국산화를 유도할 예정이다. 특히 선박추진용 초전도 모터 및 대용량 초전도 풍력발전기 개발 전략이 눈에 띈다.

에너지소재 분야는 박막형 단열소재 및 산업용 내화단열재 등 새로운 방식의 소재 개발을 위한 원천소재 연구가 요구됐으며 선진국 제품과의 차별화 전략을 통해 자체 원천특허 확보를 추진할 예정이다. 이밖에 LED조명 및 전기자동차 리액터용 실리콘 소재 국산화를 통한 방영소재 적용처 확대 방안도 모색된다.

연소기기 분야에서는 산업체에서 요구하는 기술개발로 R&D 이후 보급효과를 제고한다. 초고효율 대형 산업용이나 발전용 보일러가 개발될 경우 국내 총량규제 사업장 2000여개의 대형 연소기를 대체할 수 있기 때문이다. 아울러 바이오매스 등 연료 다변화를 통한 화석연료 사용량 저감도 추진된다.

김부민 기자 kbmk02@e2news.com