한국에너지기술연구원 신·재생에너지연구본부 박순철 본부장
한국에너지기술연구원 신·재생에너지연구본부 박순철 본부장
  • 관리자
  • 승인 2008.02.04 13:58
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신재생에너지 강국의기틀을 마련해야
q 신·재생에너지연구본부에 대해 간략히 소개해 주세요.
q 신·재생에너지연구본부에 대해 간략히 소개해 주세요.

Q 신·재생에너지연구본부에 대해 간략히 소개해 주세요.

신재생에너지 연구본부는 우리나라 첨단에너지 기술개발의 중심인 한국에너지기술연구원(원장 한문희)의 한 부서로서 태양전지 및 태양열, 풍력, 바이오에너지, 지열, 소수력 발전, 수소·연료전지 등 신재생에너지 기술 및 정책개발, 실증연구, 성능평가 인증, 관련 인력양성, 보급 확산 등을 담당하고 있습니다.


현재 약 70명 가량의 박사급 연구원이 재직하고 있으며 상기한 담당분야에서 중추적 역할을 다하여 현재 우리나라 신재생에너지 기술 및 산업발전을 지원, 주도하고 있습니다.

Q 미래사회는 에너지시대라고 해도 과언이 아닐 텐데요, 미래사회 에너지를 어떻게 전망하시나요?

최근 지속된 고유가와 기후변화 협약의 발효로 유럽, 일본, 미국을 포함하는 선진국들은 이미 미래사회 에너지를 엿볼 수 있는 단초를 제공하고 있습니다.


유럽의 풍력, 태양전지, 바이오 디젤 보급, 일본의 태양전지 그리고 미국의 바이오에탄올 보급은 이미 시대적 대세가 되고 있습니다. 인도, 중국 신흥 개발국들도 후발주자로서 지속가능한 개발을 담보하기 위하여 상기한 신재생에너지원 외에도 수력자원 개발, 폐기물 에너지 자원개발 등에 적극적으로 매달리고 있습니다.


우선 기존의 화석연료 위주의 중앙 집중적 에너지 공급체계에서 태양전지, 태양열, 풍력, 바이오에너지, 수력을 포함하는 신재생에너지를 활용한 분산형 에너지 공급에로의 변화가 일어나 2025년 정도까지는 적어도 총에너지 공급의 10~25%까지는 신재생에너지가 공급되는 사회가 도래할 것으로 전망됩니다.


한편 궁극적으로는 수소를 매개로 한 연료전지 활용으로 수소경제 사회가 예견되고 있습니다만, 이는 20~30년 후의 일로 수소생산을 위한 1차 에너지원으로서 신재생에너지, 석탄 혹은 원자력 중에서 어떤 것이 주도적 위치를 점하게 될 지는 예측이 엇갈리고 있습니다. 다만 석유, 천연가스 위주의 에너지 공급은 절대 아니라는 점이죠.


IEA의 예측은 2045년경에는 신재생에너지(태양전지, 풍력, 수력) 50% 정도, 수소에너지 공급 50%(석탄 및 원자력을 1차 에너지원)가 되지 않나 하는 것이 일반적 예측입니다.

Q 가스 카르텔, 에탄올 등 석유를 대체할 에너지 대책마련에 긍정적인 면이 있는가 하면 식량파동, 담합 등 부정적인 이면들이 잠재해 있습니다. 이를 어떻게 보시는지요?

천연가스(가스 카르텔)는 신재생에너지로는 분류되지 않고 석유 대체에너지로 보겠습니다. 자원부국들의 카르텔 등에 의한 공급제한 횡포, 공급자 독점시장에서의 담합 등이 문제가 될 수 있겠지요.


천연가스는 원래 화석연료로서 자원량이 한정되어 원천적으로 석유 이후의 대안 혹은 대체제로 볼 수는 없습니다. 한시적이고 보충적 성격의 화석에너지 자원이라 할 수 있지요. 가스 카르텔 문제는 신재생에너지 분야와는 좀 다른 문제로서 더 이상 거론치 않겠습니다.


남미의 사우디아라비아를 자처하는 브라질의 사탕수수 에탄올, 국제 정치적으로 중동 및 남미 산유국 견제, 자국 곡물(옥수수) 농업정책 및 MTBE에 의한 환경문제(지하수 오염 등)를 고려한 미국의 옥수수 에탄올은 전세계적인 에탄올을 포함한 바이오 연료 붐을 몰고 오고 있습니다.


때문에 국제곡물, 사료가격이 지난해 많이 올랐습니다. 그러나 이는 일시적 현상으로서 농민(미국)들이 매우 유연하게 이에 대처하여 올해 생산량이 늘면서 지금은 가격이 안정되고 있습니다.
그러나 이와 같이 바이오 연료로 빠져 나가는 물량이 자꾸 늘어나면 대응하는 데 한계가 있겠지요. 그래서 미국에서는 2012년부터 도시쓰레기, 농부산물, 임산자원 등에 풍부하게 부존하는 셀룰로스 물질로부터 에탄올을 생산하는 기술을 상용화할 계획이고 공급량도 매우 획기적으로 늘여나갈 것입니다.


현재로서 셀룰로스 에탄올의 기술적 타당성은 모두 입증되고 있고 고유가로 경제성도 가지게 되었으므로 가장 적극적인 미국을 필두로 덴마크, 독일, 스웨덴 등에서 4~5년 내에 상업화 될 것으로 보입니다.


이렇게 되어도 사탕수수나 옥수수, 카사바 등이 에탄올 생산에 사용되는 한 에탄올과 식량문제의 동조화(coupling)는 빈곤한 국가에서는 여전히 문제가 될 것이고 선후진국간의 식량·에너지 자원활용의 양극화, 도덕적 문제는 계속 제기될 것으로 보입니다.


그 외에 목질계 에탄올도 그냥 연소하여 연료로 쓰는 것과 비교한 에너지 효율 문제, 산림 등에서의 셀룰로스 물질의 과도한 개발로 산림황폐(열대우림 파괴 포함), 사막화 촉진(수자원 고갈), 대규모 플랜테이션의 성행으로 지역주민의 소득감소 및 대기업 예속화 등의 환경 사회적 문제들이 예견되고 있습니다.


결론적으로 에탄올을 포함한 모든 신재생에너지원들도 우선 자원의 재생과 환경을 고려한 지속가능한 개발이 전제되고 지역주민(원주민)들에 대한 사회경제학적 측면에서의 배려가 충분히 된 연후에 본격적 개발이 추진돼야 할 것입니다. 이는 유엔의 권고 사항이기도 합니다.

q 해외시장과 더불어 우리나라 신·재생에너지 시장 전망은 어떻게 보시는지요?
q 해외시장과 더불어 우리나라 신·재생에너지 시장 전망은 어떻게 보시는지요?

Q 해외시장과 더불어 우리나라 신·재생에너지 시장 전망은 어떻게 보시는지요?

신재생에너지 시장은 현재의 산업발전 추세로 볼 때 태양전지, 풍력, 연료전지 등 설비시장과 바이오, 폐기물 등의 신재생 연료시장으로 구분해 볼 수 있습니다.


전 세계적으로는 2005년 현재 태양전지 시장이 연 124억불인데 2010년에는 년 약 360억불의 시장이 형성될 것으로 전망됩니다(년평균 증가율 30% 이상). 2004년 전세계 메모리 반도체 시장이 년 약 480억불임을 감안하면 태양전지의 시장성을 미루어 짐작할 수 있습니다.


그리고 2005년 국내 시장은 14MW 약 8,400만불로서 산업화 초기 단계였으나 최근 발전차액 보전, 고유가 등으로 수요가 급격히 신장하고 있으며 태양전지(실리콘) 원료 국산화 등 산업화가 활발히 추진되고 있습니다.


풍력은 전 세계적으로 2006년 현재 시장규모 연 160억불인데 2011년에는 년 약 490억불의 시장이 형성될 것으로 전망됩니다(년평균 증가율 30% 이상). 2006년 현재 국산 풍력발전기가 개발 중으로 국내 풍력발전기용 부품업체들의 수출은 3억불이 달성되었고 이는 2007년 5억불로 급증할 것으로 전망됩니다.


그리고 현재 개발 완료된 750kW, 개발 중인 1.5MW 발전기를 활용해 우리나라 풍력산업은 2011년 세계시장 2%, 2020년 세계시장 10% 점유를 목표로 매진하고 있습니다. 부품업체들의 수출시장에서의 활약상과 개발 추세를 볼 때 이의 초과 달성도 가능한 것으로 전망됩니다.


연료전지 설비는 전 세계적으로도 아직도 상품화 단계에 있고 국내에서는 아직도 시장이 형성되었다고 보기는 힘듭니다. 반면에 바이오 연료는 전 세계적으로 바이오 디젤, 바이오 에탄올 보급으로 석유를 대체하는 새로운 연료 시장이 형성되고 있습니다.

2005년을 기준으로 세계의 바이오 디젤 시장 규모는 157억불이었으며 2015년까지는 약 525억불에 이를 전망입니다. 한편, 바이오 에탄올은 미국, 브라질, 중국 등에서 주로 자국 생산, 역내 소비됐으나 그들의 시장규모는 2006년 기준 미국 120억불, 브라질 70억불, 중국 6억불 정도로서 이미 상당한 규모이며 이 역시 매년 30% 이상의 성장을 보이고 있습니다. 우리나라는 2007년 현재 바이오 디젤이 년 약 10만㎘ 공급되며 약 8000만불의 시장을 형성하고 있으며 향후 급신장이 기대되고 있습니다.


결론적으로 전 세계의 풍력발전기, 태양전지, 바이오 연료 생산 공정 설비시장과 바이오 연료시장은 매년 30% 이상의 고성장을 거듭하고 있으며 세계 시장을 겨냥하는 우리나라의 신재생에너지 시장도 같은 움직임을 보일 것으로 전망됩니다. 이외에 태양열, 재생에너지 열병합발전, 지열 설비 등도 비슷한 추세를 보이게 될 것으로 전망됩니다.

Q 신·재생에너지에 대한 수요가 많다보니 아류작도 많습니다. 기술수요와 문제점을 진단해 주세요.

신·재생에너지 설비나 제품은 일면 간단해 보이지만 기존의 에너지원과 경쟁하여 상품성을 가지려면 소재개발, 원가절감이나 내구성 향상을 위해 현존 첨단기술을 활용해 부단한 기술개발이 필요한 것들입니다.


따라서 아류작이라고 말할 것은 아니지만 품질이 열악하거나 경제적 타당성이 없는 제품들도 단지 새롭거나 특이하다는 이유로 범람하는 경우가 있는 것이 사실입니다.


우선 상품화되는 신재생에너지 설비와 제품은 국제적으로 공인되는 설비의 성능기준을 충족해야겠고 좋은 품질로 국산화 생산돼야 할 것입니다. 대체로 말하자면 신재생에너지 제품의 문제점은 과도한 초기투자(제품의 가격)를 요구하는 경우나 내구성이 떨어지는 경우로 나타나고 있습니다.


결국 간결하고 효율 높은 제품을 어떻게 값싸게 생산하고 수명을 보장하느냐는 것입니다. 따라서 기술의 요체는 첨단 IT, BT, NT를 활용한 시스템 효율향상과 우수한 소재, 작동 메카니즘의 개발을 통한 내구성의 향상이라고 생각됩니다.

Q 앞으로 신·재생에너지가 나아가야 할 방향에 대해 말씀해 주세요.

지속되는 고유가와 엄중한 지구온난화의 문제 가운데 전 세계 경제의 지속적 발전과 인류의 복지를 위해 신재생에너지 개발은 이미 한 가지 대안이 아니라 필연으로 자리잡고 있습니다.


열강의 각축 속에서 근대화에 한발 늦어서 비극을 가져왔던 우리의 뼈아픈 역사를 거울삼아 미래의 에너지 자원은 신재생에너지 기술력임을 하루 빨리 인식하고 과다한 화석연료 의존, 지구온난화의 유발과 환경파괴, 성장둔화의 질곡에서 벗어나 유럽 여러 강국들처럼 신재생에너지 강국의 기틀을 마련해야 할 것입니다.


저희 에너지기술연구원은 이를 위한 한 알의 밀알로서 본부의 각 신재생에너지 기술 분야 센터장님들과 함께 맡은 바 소임을 다해 갈 것입니다.


마지막으로 월간 환경21에서 신재생에너지 분야의 환경적 측면에서의 중요성을 통찰하고 적기에 특집으로 다뤄 주시고 좋은 기사를 많이 실어 주시는 것을 매우 감사히 생각하고 있습니다. 신재생에너지 기술 및 산업발전의 한 계기가 될 것을 믿어 의심치 않습니다.

[ 프/로/필 ]

- 56 경북 生
- 78 서울대 화학공학과
- 80 과학기술원 화학공학과 석사
- 91 Aix-Marselle I 대학(불) 생물공학과 박사

[ 현재 ]
- 에너지기술연구원 책임연구원

[ 표창 ]
- 80 모범직원 표창(소장)
- 84 에너지 절약 창안 표창(소장)
- 96 장영실상(과기부 장관)
유기성 폐기물 처리 장치(혐기소화)
- 00 과기부 장관 과학기술발전 공로 표창

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