▲제5차 에너지기술개발계획의 기대효과와 전략 (출처 : 산업통상자원부)
기후변화로 인해 다사다난했던 2024년. 여름에는 폭우로 인해 5개 지역이 특별재난지역으로 선포되더니 올해 폭설이었던 첫눈은 수분을 듬뿍 머금은 습설이었습니다. 서해까지 열대의 뜨거운 물이 올라왔기 때문이라고 합니다.
이처럼 기후변화가 초래한 이상 기후현상은 우리 일상을 위협하는 수준으로 다가왔고 세계가 기후위기에 대응하기 위해 기술개발에 박차를 가하고 있습니다.
앞서 작년 12월 18일 제5차 에너지기술 개발계획 확정에 대한 소식을 전해드린 바 있는데요.
오늘은 지난 시간에 이어 제5차 에너지기술 개발계획을 조금 더 상세하게 전해드리겠습니다.
▲탠덤 태양전지의 구조 (출처 : 한화큐셀)
무탄소 에너지 강화와 기술경쟁력 강화
산업통상자원부는 탄소중립을 실현하고 에너지를 안정적으로 공급하는 방안인 제5차 에너지기술개발계획을 지난 12월 18일 발표했는데요.
우선 △무탄소에너지 확대를 위하여 기술경쟁력을 강화하겠다는 전략을 내놓았습니다.
무탄소에너지는 말 그대로 탄소를 뿜어내지 않는 에너지를 말합니다. 재생에너지, 원전, 수소·암모니아가 여기에 속합니다.
산업통상자원부는 차세대 소형모듈원전(SMR)의 건설단가를 2033년에 kWh당 3,500달러 수준에 맞추겠다고 발표했습니다. 2023년 기준 대형원전의 단가가 kWh당 3,000달러이니 엇비슷한 수준입니다. 그만큼 SMR의 경쟁력을 높이겠다는 말과 같습니다.
그리고 2023년 26.1%인 탠덤(Tandem) 태양전지의 효율을 2033년 35%까지 끌어올리겠다는 계획을 발표했습니다.
탠덤 태양전지는 단파장 빛을 흡수하는 페로브스카이트(Perovskite) 전지와 장파장을 흡수하는 결정질 실리콘 태양전지를 맞붙여 제작합니다. 이의 효율을 현재 인공위성에서 사용하는 태양전지의 효율인 35% 수준으로 끌어올린다는 말은 보다 태양광발전을 경제성 높게 사용하겠다는 의미입니다.
▲해상풍력과 해상변전소 (출처 : ㈜한국해상풍력)
해상풍력단지 및 청정수소 생태계 강화
또한, 현재 30% 수준에 머무는 해상풍력단지의 이용률도 2033년 50%까지 끌어올리고 같은 시기 100MW급 청정수소 생산시스템을 갖추겠다고도 선언했습니다.
청정수소는 수소 1kg당 배출하는 온실가스가 4 kgCO2-eq.이하인 저탄소수소나 수소화합물을 말합니다. 이러한 청정수소를 대량으로 생산할 수 있다면 기후위기 해소에 도움이 되는 것은 물론, 수소 시장에서 강한 경쟁력을 갖출 수 있습니다.
2023년 기준 청정수소 생산 시스템의 설비용량은 1MW 정도에 머물고 있는데요.
연료의 100%를 수소로 사용하는 수소 전소터빈을 상용화하며 설비용량을 2023년 5MW에서 2033년 400MW로 높일 계획입니다.
유연하고 안정적인 에너지망 확충과 에너지 사용의 효율성 제고
이 밖에도 산업통상자원부는 △유연하고 안정적인 에너지망을 구축하는 전략을 소개하였습니다. 송전 시 전력 손실을 줄이기 위해 초고압직류(HVDC)기술을 개발하며 실증규모를 2023년 0.2GW에서 2033년에는 수GW급으로 늘리고 에너지저장장치(ESS)의 안전성을 높일 계획입니다. 아울러 태양광, 풍력, 연료전지, SMR 등 분산에너지와 연계 효율성을 제고하기 위해 2033년에 20㎸ 교류/직류 하이브리드 배전망을 구축해 확산할 계획입니다.
에너지사용의 고효율·청정화 전략도 내놓았습니다.
발전소 폐열 등 에너지로 미쳐 활용하지 못한 미활용 열에너지의 활용률을 2033년 30%까지 끌어올리고, 태양광, 풍력, 그린수소를 사용한 연료전지가 생산하는 전력을 이용하는 그린 데이터센터를 확대할 계획입니다.
아울러 전기차, 수소모빌리티를 확충하고 항공유를 대신할 바이오중유 등 대체연료 사용을 늘릴 계획입니다.
▲부북변전소의 에너지저장장치 (출처 : 한국전력공사)
미래지향적 에너지R&D 구축
마지막으로 산업통상자원부는 △미래지향적 에너지R&D를 구축하겠다는 전략을 제시하였습니다.
글로벌 융합인재를 육성하고 글로벌 협력 주도로 K-ET(Energy Technology) 브랜드를 확산하며 순환경제를 위한 탄소발자국 제도를 도입하고, 폐태양광모듈, 폐건전지 등에서 리튬, 망간, 코발트, 실리콘, 알루미늄, 은 등을 확보하는 사업인 핵심광물 재자원화 사업을 펼치고, 제품 재사용 기반을 구축할 계획입니다.
제5차 에너지기술 개발계획이 실현되면 우리는 보다 안전하고 깨끗한 기후 속에 살 수 있을까요? 정부의 에너지기술 개발계획이 청사진에만 그치지 않고 기후 위기 문제를 해소하고 우리나라 에너지 산업의 경쟁력을 크게 높일 수 있기를 기대합니다.
