뉴시스 기획특집

[탄소중립, 이제는 생존]"탄소 배출 '0' 될까요?"…기술 한계 돌파 '관건'

새해 첫 현장방문으로 태양광 업체 찾은 산업장관 2050년까지 태양전지 한계 효율 '26%→40%' 확대 8㎿ 풍력발전 터빈 개발…초대형 20㎿급 R&D 추진 온실가스 처리 기술 'CCUS' 주목…"그린수소 중요"

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[세종=뉴시스]솔라시도 태양광발전 단지 전경. (사진=한국남부발전 제공)

[세종=뉴시스] 이승재 기자 = 연초 장관들의 행보를 보면 앞으로 정부 정책이 어떤 방향으로 움직일지 가늠할 수 있다. '2050 탄소중립'과 관련된 세부 전략을 짜는 핵심 부서인 산업통상자원부의 성윤모 장관은 지난 12일 올해 첫 공식적인 현장방문 기업으로 태양광 모듈 제조업체인 신성이엔지를 찾았다.

산업부는 이날 배포한 해당 보도자료에서 이 기업을 '탄소중립 실현의 전초기지'라고 소개했다.

이런 수식어에 비해 신성이엔지의 기업 규모는 그다지 크지 않다. 2019년 영업이익은 연결 재무제표 기준 97억원에 불과하고 이전까지는 적자를 내왔다. 비슷한 업종에 있는 한화솔루션의 경우 같은 기간 영업이익이 3783억원에 달한다.

그럼에도 성 장관이 이 기업을 찾은 이유는 투자와 기술력에서 찾을 수 있다. 신성에너지는 지난해 4월 김제자유무역지역에 700㎿ 규모 공장에 대한 투자를 결정했고, 올해부터 세계 최고 수준인 440~530W급 태양광 모듈을 생산 중이다.

성 장관은 이날 현장방문에서 "재생에너지 산업에 대한 글로벌 경쟁이 치열해지고 있다"며 "선제적이고 과감한 투자가 무엇보다 중요한 시점"이라고 강조했다.

탄소중립은 이산화탄소의 실질적인 배출량을 '0'으로 만든다는 개념이다. 온실가스 다(多)배출 업종인 철강, 석유화학 등을 주력 산업으로 보유한 우리나라 입장에서는 쉽지 않은 과제다.

공장에서 뿜어내는 연기의 양만큼 나무를 심거나 탄소배출권을 사들여야 하는데 이는 근본적인 대책이 아니다. 결국 신재생에너지 관련 기술력 확보가 관건이 될 수밖에 없다. 산업부 장관이 연초부터 영업이익 100억원 규모의 태양광 모듈 제조업체를 찾은 이유다.

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[세종=뉴시스]신성이엔지 직원들이 태양광 모듈을 검수하고 있다. (사진=뉴시스DB)

한반도가 태양광·풍력발전기로 뒤덮이지 않으려면
과거에는 안정적인 석유·가스 공급이 중요했다면 탄소중립 시대에는 신재생에너지 설비의 기술·소재 확보가 에너지 안보의 핵심으로 떠오르고 있다.

태양광·풍력발전 기술 개발의 키워드는 고효율이다. 해상풍력발전을 예로 들면 앞서 정부는 2030년까지 12GW 규모의 해상풍력 설비를 준공하겠다는 목표를 제시한 바 있다.

현재 국내에 설치된 풍력발전기는 일반적으로 3㎿짜리 터빈을 사용하는데 이를 단순 계산하면 정부 목표 달성을 위해서는 4000기의 발전기를 바다에 세워야 한다. 해상풍력발전기는 서로 영향을 주지 않도록 1㎞ 정도의 간격을 두는 점을 감안하면 꽤 넓은 부지가 필요하다.

실제로 지난해 산업통상자원중소벤처기업위원회 국정감사에서 이에 대한 지적이 나왔다. 당시 한 야당 의원은 현재 추진 중인 대규모 해상풍력 프로젝트를 모두 합치면 우리나라 해안선을 여러 겹으로 둘러쳐야 한다고 주장했다.

어림잡은 수치이지만 막대한 면적이 필요한 것은 사실이다. 이에 정부는 현재 8㎿급 터빈을 개발 중이다. 2050년에는 20㎿급 이상의 터빈 용량을 보유한 초대형 해상풍력기를 설치하겠다는 연구개발(R&D) 목표도 제시했다.

풍력발전기가 크다고 무조건 좋은 것은 아니지만 우리나라 환경에 맞춰 개발되는 것은 긍정적으로 볼 만하다.

낮은 풍속에서도 출력을 낼 수 있는 발전기 개발도 진행 중이다. 현재 국내에서 사용하고 있는 중소형급 풍력발전기의 경우 풍속이 초당 12m를 넘겨야 정격출력을 낼 수 있기 때문에 바람이 강하지 않은 환경에서는 이용률이 높지 않다.

비슷한 이유로 태양광 모듈의 효율을 높이기 위한 R&D도 추진 중이다. 현재 실리콘 태양전지의 한계 효율은 26% 정도인데 2050년에는 이를 40%까지 끌어올리겠다는 계획이다.

한국에너지기술연구원은 태양광 모듈 효율 향상과 풍력 터빈 대용량화를 통해 태양광·풍력 우선 공급 가능 잠재량이 지금보다 2.3배 늘어날 것으로 추정했다.

산업부 관계자는 "재생에너지 보급 확대 성과가 국내 태양광·풍력 산업 활성화로 연결될 수 있도록 다양한 방안을 수립하고 있다"고 전했다.

그러면서 "탄소중립이 새로운 글로벌 패러다임으로 떠오르면서 국내외 재생에너지 시장은 성장할 것으로 전망된다"며 "국내 산업계가 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있도록 적극 지원하겠다"고 덧붙였다.
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[세종=뉴시스]서남해 해상풍력발전단지. (사진=한국전력 제공)

"에너지 多소비 업종 온실가스 줄여야"
전문가들은 신재생에너지 발전 설비 확보뿐 아니라 기존 산업의 온실가스 배출량을 줄일 수 있는 기술이 필요하다고 말한다.

이에 대한 대안으로 정부는 이산화탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS)을 주목하고 있다.

CCUS는 화석 연료에서 발생하는 이산화탄소를 모아 육상 또는 해양지중시설에 저장하거나 화학 소재 등 다른 유용한 물질로 활용하는 기술을 뜻한다.

온실가스를 사후 처리할 수 있는 거의 유일한 기술이라는 평가를 받으면서 정부의 탄소중립 선언 이후 중요성이 더 부각되고 있다.

심성희 에너지경제연구원 선임연구위원은 "현재의 기술로는 '2050 탄소중립'을 달성하기 쉽지 않다"며 앞으로 30년이 남아있기 때문에 에너지 다소비 업종의 온실가스 감축을 획기적으로 이뤄낼 수 있는 기술 개발이 수반돼야 할 것"이라고 진단했다.

또한 "철강, 석유화학, 시멘트 업종의 경우 수소를 중심으로 하는 생산 기술에 대한 R&D가 중요해질 것"이라며 "이런 관점에서 그린수소의 역할이 앞으로 중요해질 것"이라고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 russa@newsis.com
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