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Green Rush - LED
발광다이오드, 통칭 ‘LED’(Light Emitting Diode)는 이름 그대로 전류가 흐르면 빛을 내는 화합물 반도체의 일종으로 조명으로 사용할 때 에너지 소비는 10분의 1에 지나지 않으면서도 수명이 기존 백열등의 100배에 달한다.형광등같이 가스필라멘트, 수은 등 환경오염 물질도 쓰이지 않는다. 효율 좋고 반영구적이며 환경까지 생각하는 이 새로운 광원에 업계를 넘어 일반의 관심까지 쏟아지고 있다. 현재 LED는 전기, 전자, 통신에서부터 자동차 후미등, 전광판에 이르기까지 다양하고 넓은 영역에서 사용되고 있으며 지속적인 기술개발로 향후 더 큰 시장을 형성할 것으로 예측된다.이에 세계 각국이 고휘도 LED성능 향상 경쟁에서 각축을 벌이고 있다.■ 선진국, 시장 선점에 나서지난해 세계 조명시장은 1000억달러 규모로 아직은 백열등과 형광등이 대부분을 점하고 있으며 이러한 조명기구가 소비한 전력은 2조1000억kWh, 이산화탄소 배출은 연간 17억톤에 달한다.최근 지경부와 에너지기술평가원이 내놓은 '그린에너지 전략로드맵'에 의하면 국내 에너지소비 중 조명이 20%를 차지하고 있으며 오는 2015년까지 국내 조명의 30%를 LED로 대체한다면 전력소비 160억㎾h, 이산화탄소 680만톤을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.특히 100만㎾급 원자력발전소 2기에 해당하는 규모의 전력소비 절감은 그만큼의 원전건설에 들어가는 직간접 비용을 아낄 수 있다는 점에서 눈여겨 볼만하다. 현재 주요 선진국을 중심으로 전문 LED기업과 조명업체간 인수합병과 수직 계열화가 속속 진행되면서 시장 선점을 위한 움직임이 발 빠르게 진행되고 있다.미국 GE는 갤코어사를 인수하는 한편 일본 니치아사와 패키지 기술제휴를 맺은 것을 그 예로 들 수 있다.또한 산업의 중심이 웨이퍼-칩에서 패키지나 모듈, 시스템으로 이동하면서 신규 응용 분야 창출에서도 각국 기업의 경쟁이 뜨겁다.국내에서는 서울반도체, 삼성전기와 LG이노텍을 정점으로 하는 제휴사간 협력 네트워크가 이미 구축된 상태다.그러나 아직은 형광체, 전극용 소재 등 LED 조명 부품을 수입에 의존하고 있는 상황으로 기술종속으로 인한 로열티가 업계의 부담으로 작용하고 있다.현재 LED 소자 관련 핵심 기술 업체는 전체의 18%에 불과하며 73%를 차지하는 응용분야가 주를 이루고 있다. 이러한 핵심소재 및 응용관련 업체역시 대부분 소규모여서 해외 선도 기업들과의 경쟁에서 상대적인 열세에 있는 것으로 파악됐다.백열등, 형광등의 기존 조명 대체시장을 발판삼아 LED조명 산업이 성장하기 위해서는 광효율을 높이고 상대적으로 고가인 LED의 가격 경쟁력을 확보하는 것이 급선무라고 할 수 있다.그러나 현재 선진기업으로부터의 특허권과 표준화 공세에 국내 기업들이 독자적인 연구개발로 맞서고 있는 실정으로 국가 규모의 대응전략 마련이 시급하다는 목소리가 높다.■ 공통 기술 IP 공동활용정부에서는 △LED 일반조명 분야 전략제품 성장 동력화 △광효율 향상과 가격 저가화, 핵심기술의 해외 의존도 해결 △전략품목 목적형 기술개발 추진 △선진국의 특허봉쇄, 표준화 선점 등 기술쇄국 현상에 대한 국가적 대응이 필요한 것으로 파악하고 있다.이에 따라 평판형 LED조명, 다운라이팅 LED조명, 교구동형 LED 조명이 전략 품목으로 제안됐다.평판 LED조명은 기존 형광등 대체가 가능해 2억5,000만원규모의 직관형 건물 조명기기 시장에 진출한다면 가장 폭넓은 보급이 가능할 것으로 전망되고 있다.백열등과 할로겐등 대체시장 공략이 가능한 다운라이팅LED는 상대적으로 장시간 점등이 요구되는 시장의 특성상 백열등의 10배 이상 뛰어난 LED의 수명을 앞세운 시장개척이 기대되며 이 경우 에너지 소비와 이산화탄소 배출을 동시에 줄일 수 있을 것으로 보인다.특히 2012년 조명시장에서 퇴출되는 백열전구의 빈자리를 메꿀 교류구동형LED는 국내시장만 연간 2,000만개 규모로 예상돼 시장의 급성장이 예상된다.이러한 기본 전략에 따라 민간 기업이 기술 경쟁력을 위한 효율 향상과 기술 역량 확보에 나서면, 가격 및 기술 경쟁력 확보를 위한 공통 핵심 부품관련 특허 등 지적재산권(IP)을 확보해 관련 기업이 공동으로 활용할 수 있도록 정부가 지원한다는 세부전략이 제시됐다.이와 함께 기술개발로 평판 LED조명, 다운라이팅LED, 교류구동LED 등 전략품목의 가격을 낮추면서도 신뢰성과 효율을 높이는 작업이 필요하다.전략제품에 공통으로 활용되는 기술 IP를 다수의 기업이 공동으로 활용하는 'Tech. Bank'를 통해 고효율 LED방열 부품과 소재나 100lm/W급 LED 조명 광학소재 등의 IP를 확보하는 작업도 빼놓을 수 없다.
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 석탄가스화
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - BIPV
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 풍력
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 전력IT
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - IGCC(석탄가스화 복합발전)
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 소형열병합
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - CCS
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 원자력
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 태양광
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 바이오디젤
편집국 기자
2009-08-11
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Green Rush - 바이오에너지
편집국 기자
2009-08-11
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눈앞에 다가온 수소경제 시대
△ 수소경제시대의 도래현 시대는 화석연료의 시대다. 운송기기용 연료는 물론 전기, 난방 등 인류가 사용하는 에너지의 대부분이 석유, 천연가스, 석탄과 같은 화석연료에 기반하고 있다.그런데 이 화석연료는 한정된 자원이다. 때문에 언젠가 고갈될 수밖에 없다. 그리고 그 시기도 결코 멀지 않았다. 전문가들마다 다소 견해의 차이는 있지만 석유는 40~50년, 천연가스는 60~70년, 석탄은 150년 정도면 지구상에서 완전히 사라질 것으로 예상한다. 또한 몇 년 내 이로 인해 극심한 에너지 수급불안이 야기될 것으로 보고 있다. 지난해 경험했던 초고유가 기조가 그 신호탄이라는 설명이다.물론 심해 유전이나 오일샌드, 메탄 하이드레이트 등 신규 자원의 개발을 통해 화석연료의 생명은 연장될 수 있다. 하지만 이들 또한 한정된 자원이므로 고갈을 막는 것은 불가능하다. 게다가 화석연료는 기본적으로 연소과정에서 이산화탄소와 같은 지구온난화 물질을 배출, 환경적 위해성마저 크다.전 세계가 신재생에너지, 친환경에너지, 지속가능에너지 등의 이름으로 화석연료의 대체에너지 개발에 사활을 걸고 있는 원인이 여기에 있다.과연 다양한 신재생에너지 중 인류를 미래의 에너지 대란에서 구원해줄 메시아는 과연 누가될까. 전문가들은 그 가능성을 수소로부터 찾고 있다. 활용성, 무한성, 청정성, 효율성 등을 감안할 때 수소만큼 기존 화석연료의 역할을 완벽히 대체할 수 있는 에너지가 없다는 이유에서다.실제로 최근 주목받고 있는 대다수 신재생에너지원들은 크고 작은 한계점이 존재한다. 태양광, 태양열, 풍력 등 자연에너지는 투자비 대비 에너지 효율이 낮다. 지리적 조건에 따라 산출량에도 큰 차이가 있다. 보조 에너지원으로는 몰라도 한 국가를 책임질 주 에너지원의 중책을 맡기기는 어렵다는 얘기다. 또한 원자력은 방사능 폐기물이라는 치명적 단점이 있고 인공태양으로 불리는 핵융합 발전은 상용화 시기를 가늠하기조차 어려울 만큼 아직까지는 현실성이 떨어진다.반면 수소는 강력한 폭발력(가연성)을 지녀 연료로서의 가치가 매우 높은 고효율의 에너지며 연소 후 극소량의 질소산화물(NOx)을 제외하면 대기오염물질을 전혀 배출하지 않는 청정에너지다. 또한 여타 신재생에너지들이 전기에너지로만 변환되는 것과 달리 수소는 일반 연료처럼 직접 연소시킬 수도 있고, 연료전지를 활용해 전기에너지로 변환할 수도 있다. 변환과정에서는 난방 및 온수공급에 이용 가능한 열에너지까지 부가적으로 생성된다. 수소 하나만 있으면 현재 인류가 사용 중인 거의 모든 에너지를 대체할 수 있다는 얘기다.특히 수소는 고갈의 우려가 없는 물을 전기분해해 생산할 수 있는 무한에너지이기도 하다. 아직 기술적으로 많은 장벽을 극복해야 하지만 향후 자연에너지로 전기를 생산하고 이 전기로 물을 전기분해하는 형태의 수소경제가 실현된다면 전 세계 모든 국가가 사실상 에너지 자립의 꿈을 이룰 수 있는 것이다. 이는 에너지 수입 의존도가 97%에 달하는 우리나라와 같은 에너지 빈국들에게는 더없이 매력적인 요소다.이에 따라 수소에너지 전문가들은 이르면 2015년, 늦어도 2020년경에 이르면 수소가 에너지산업 전면에 대두될 것이며 2030년에 이르면 세계 에너지시스템이 수소에 의해 주도되는 이른바 수소경제시대가 도래할 것으로 예견하고 있다. ||△ 수소에너지 패권을 잡아라세계 각국은 현재 이러한 수소에너지 기술의 패권을 잡기 위해 총력전을 펼치고 있다. 산학연을 총망라해 수소에너지 분야에 투자되는 연구개발 비용만 연간 4~5조원을 웃도는 것으로 추산될 정도다.이 분야의 선두주자는 미국, 유럽, 일본. 이들 3개국은 90년대부터 수소에너지의 가능성을 예견하고 국가적 차원의 대규모 수소에너지프로젝트를 출범시켰으며 지금까지 수소에너지 기술 개발과 상용화를 주도하고 있다. 이들에 이어 북미의 캐나다와 우리나라, 중국, 인도 등의 아시아 국가들이 신흥강국의 입지를 구축하고 있다.이중 미국은 지난 90년 마츠나가 수소연구개발법안, 92년 미국 에너지국(DOE)에 의한 수소프로그램(Hydrogen Program)이 마련되며 수소에너지 개발의 포문을 열었다. 특히 에너지분야에 큰 관심을 가졌던 부시 행정부 시절, 수소의 제조·저장·배송·활용 등 모든 분야에서 세계 최대 규모의 다각적·전폭적 지원이 제공됐다. 미국의 목표는 오는 2040년까지 수소경제를 실현한다는 것. 이를 위해 2015년까지 가정용 연료전지시스템을 상용화하고 2020년에는 수소자동차 상용화도 이룬다는 계획이다. 가정용 연료전지시스템은 각 가정에 공급되는 도시가스에서 수소를 생산, 전기로 변환해주는 장치로서 변환시 발생하는 열로 집안의 난방과 온수까지 제공한다.유럽은 EU 공동체라는 특성을 살려 다국적 프로젝트 위주의 연구개발이 이뤄지고 있다. 대표적인 프로젝트로 유럽청정도시교통(CUTE), 유럽수소통합프로젝트(EIHP), 수송용 수소연료 실증프로젝트(Hylights), 수소연료차 실증프로젝트(HYCHAIN-MINITRANS Project) 등이 있다.이중 EU가 1,700만 유로를 지원한 HYCHAIN 프로젝트는 2006년부터 2010년까지 프랑스, 독일, 스페인, 이탈리아 등 4개국에서 150대의 수소자동차, 수소버스, 수소스쿠터, 수소자전거, 수소휠체어 등을 실증하는 것을 목표로 한다. 또한 EU는 지난해 수소연료자동차의 개발을 위해 15억 달러 규모의 자금 집행안을 승인하기도 했다.일본의 경우 지난 93년 신에너지·환경기술연구개발계획으로 불리는 뉴선샤인프로그램을 출범시키며 막강한 자금력을 무기로 수소에너지 강국의 반열에 올랐다. 특히 경제산업성 산하기관인 신에너지·산업기술종합연구기구(NEDO)의 WE-NET 프로젝트를 중심으로 모든 국책연구가 전개되고 있다. 1993년부터 2020년까지 3단계에 걸쳐 진행되는 이 프로젝트의 예산만 25억 달러에 이른다. 일본은 이를 통해 2010년까지 수소연료전지차 5만대를 보급하고 2020년경 이를 500만대까지 확대한다는 복안이다.일본은 또 가정용 연료전지시스템의 상용화에도 가장 앞서있다. 2005년부터 작년까지 3,307가구를 대상으로 모니터링 사업을 마쳤으며 올해 연산 1만대 규모의 양산공장을 건설하는 등 세계 최초로 상용 생산을 시작했다.우리나라는 2003년에 이르러서야 본격적인 수소에너지 연구개발이 시작됐다. 당시 과학기술부(현 교육과학기술부)가 프론티어사업의 일환으로 고효율수소에너지 제조·저장·이용기술개발사업단을 출범시킨 것. 이후 수소·연료전지사업단, 원자력수소사업추진단, 미래형자동차기술개발사업단 등이 과기부와 산업자원부(현 지식경제부)의 지원으로 잇따라 설립되면서 연구가 활성화됐다.지금까지 국내 수소에너지 연구는 이러한 국책프로젝트를 정점으로 산·학·연이 연대하는 형태로 진행돼 왔으며 화석연료 고갈에 직접적 영향을 받는 정유사, 도시가스사, 완성차 메이커들 자체적으로도 활발한 연구가 이뤄지고 있다. 특히 최근에는 울산시가 수소충전소를 건설, 수소연료전지차 실용화에 나서고 전라북도가 부안에 수소파워파크를 조성하는 등 지자체들의 수소에너지 실용화 노력도 가속화되고 있다. 단지 우리나라는 아직 체계화된 종합계획이 마련되지 않았다는 점이 아쉬운 부분이다. 물론 지난 2006년 산자부 주도로 친환경 수소경제 마스터플랜이 만들어지기는 했지만 국가 플랜으로 공식 인정받지는 못했다. 이에 관련업계에서는 마스터플랜의 보강 등을 통해 국가적 수소에너지 개발 종합계획을 수립, 체계적 지원시스템을 구축할 필요가 있다고 강조하고 있다. ||△ 수소경제의 핵, 수소자동차이처럼 전 세계가 주목하고 있는 수소경제가 현실화되기 위해서는 크게 3가지 과제를 극복해야 한다. 첫번째는 화석연료를 대체할 만큼 충분한 양의 수소생산 기술의 확보, 두번째는 수소(연료전지)자동차 등 수소를 연료로 쓰는 운송기기의 상용화, 마지막은 수소충전소와 같은 수소연료 공급 인프라의 확보가 그것이다.그 중에서도 수소자동차와 수소충전소는 수소경제 실현의 성패를 좌우할 핵심 요소로 꼽힌다. 수소자동차는 수소연료의 최대 수요처이고 수소충전소는 이러한 수소자동차 운용의 필수 인프라이기 때문이다. 즉 수소자동차, 수소충전소 없이는 수소경제도 없으며 이들은 동전의 양면처럼 결코 떼어놓고 생각할 수 없는 필요충분조건의 명제라 할 수 있다.먼저 수소자동차를 보면 현재까지 개발된 모델은 연구용 및 컨셉트카, 그리고 수소버스를 포함해 약 100여종에 이른다. 현존하는 전 세계 완성차 메이커들은 적어도 한 종류 이상의 모델을 개발했을 정도며 이들은 지금 이 순간에도 일반 도로에서 실증테스트를 통해 상용화를 위한 기술고도화에 나서고 있다. 대표적인 모델로는 BMW의 H2R과 하이드로겐 7, 다임러·벤츠의 F-Cell A-클래스와 B-클래스, 포드의 퓨전 하이드로겐 999와 에어스트림 컨셉트, GM의 하이드로겐3와 시보레 에퀴녹스 연료전지차, 푸조의 H2Origin 등이 있다. 일본의 경우 혼다의 FCX 클래러티, 토요타의 FCHV-adv, 마쓰다의 RX-8 하이드로겐 RE, 닛산의 X-Trail, 스즈키의 SX4-FCV 등이 대표적이다.이중 퓨전 하이드로겐 999는 지난 2007년 8월 시속 333.58km를 기록한 세계에서 가장 빠른 수소자동차이며 하이드로겐 7은 유일하게 액체수소 저장용기를 채용한 모델이다. 또한 시보레 에퀴녹스, F-Cell B-클래스, H2Origin, FCHV-adv, X-Trail, SX4-FCV에는 700bar 수소저장용기가 채용돼 있다. 700bar 용기는 수소자동차 상용화의 핵심기술 중 하나인 1회 연료 충전 후 주행거리를 기존 휘발유자동차 수준(약 600km)으로 확장하는데 필수적인 요소로서 FCHV-adv는 주행거리가 무려 830km에 달하는 것으로 알려져 있다.특히 하이드로겐 7을 비롯 FCX 클래러티, RX-8 하이드로겐 RE 등 몇몇 모델들은 일반인들을 대상으로 렌탈서비스가 이뤄지고 있을 만큼 상용화에 근접한 모델로 평가받고 있다.수소자동차 부문은 국내 기술력도 세계적인 수준이다. 현대·기아자동차가 싼타페 FCEV를 시작으로 투싼 FCEV, 스포티지 FCEV, 모하비 FCEV, 아이블루 등 5종의 수소연료전지차를 개발했으며 지난 2004년 이후 세계 수소연료전지차의 각축장인 미국에서만 32대의 수소연료전지차를 실증 테스트 중이다. 이 회사는 국내에서도 수소연료전지사업단의 수소연료전지차 모니터링 사업 등을 통해 내년 7월까지 총 34대의 차량을 시범 운행할 계획이다.수소버스의 경우 수소자동차 보다 상용화에 더욱 가까이 와 있다. 유럽지역을 위주로 전세계 20여개 도시에서 수백여대 이상이 도로를 질주하고 있으며 레이캬비크, 런던, 바르셀로나, 마드리드, 호주, 상하이 등에서는 이미 상용노선에 수소버스가 투입되기도 했다. 독일 베를린에서는 도심의 대기질 개선을 위해 올해까지 250여대의 수소버스를 도입하는 역대 최대 규모의 수소버스 상용화 사업이 진행 중에 있다. 이에 따라 올해말이 되면 베를린에서 운용되는 대중교통버스의 5분의 1이 수소버스로 바뀌게 될 전망이다. 우리나라는 아직 상용노선 투입은 아니지만 현대·기아차가 지난달 화성 전곡항과 안산 탄도항 일대에서 개최된 국제보트쇼에서 2세대 수소버스 FCB GEN-II를 관람객용 셔틀버스로 운용하는 등 일반인들이 수소버스를 접할 수 있는 기회가 확대되고 있다.이 회사는 얼마전부터 자사를 찾는 방문객들을 위해서도 서울 양재동 본사와 지하철 3호선 양재역을 순환하는 셔틀버스로 FCB GEN-II을 활용하고 있다.이러한 일련의 진행과정들을 살펴보면 2010년쯤 TV에 수소자동차 광고가 나온다고 해도 그리 놀라운 상황은 아니다. 실제 현대·기아차는 2010년까지 수소연료전지차의 시범운행을 수백대 규모로 확대하고 2012년부터 1천대 규모의 상용생산을 개시한다는 목표를 천명했다. 다임러도 지난 2007년 B-클래스를 모델로 삼아 2010년을 목표로 수소연료전지차 상용화를 추진하는 등 2010년~2015년에 이르면 지금의 하이브리드카와 유사한 수준의 시장이 개척될 전망이다. 세계 자동차업계와 시장조사전문기관들은 이러한 상용화 열기가 매년 가속화돼 2040년에는 전 세계 신규 자동차 시장의 90%를 수소연료전지차가 장악할 것으로 보고 있다.하지만 이 전망이 실현되려면 차량 가격 하락이라는 과제를 극복해야 한다. 현재 수소연료전지자동차의 제조단가는 5~6억원에 달해 정부보조금이나 양산체제 구축에 따른 단가하락 요인 등을 감안해도 판매가격이 최소 수억원을 호가할 수 있기 때문이다. 바로 이를 지금의 하이브리드카 수준인 5천만원대로 낮추는 것이 상용화의 관건인 것이다. 업체마다 일부 차이가 있지만 수년전만해도 수소연료전지차의 제조단가가 10억원에 달했다는 점을 고려할 때 대략 2015년을 전후해 목표치 달성이 가능할 것으로 예견되고 있다.이와 함께 수소연료전지차의 주행거리 향상도 필수다. 앞서 언급한 바와 같이 수소연료전지차가 상용성을 가지려면 기존 휘발유 자동차 수준의 주행거리를 확보해야하는데 지금껏 이 목표를 충족시킨 모델은 한 손으로 꼽을 정도에 불과하다. 혼다, 포드, 마쯔다 등 수소연료전지차 개발에 적극적 행보를 보이고 있는 업체들조차 2010년 상용화에는 부정적 시각을 견지하는 이유를 여기서 찾을 수 있다. 결국 수소연료전지차의 상용화 시기와 성공여부는 제조단가 하락과 주행거리 향상에 달려있다고 해도 지나친 실언은 아니다. ||△ 수소자동차의 심장, 수소충전소이에 수소경제를 추진하고 있는 모든 국가들은 수소자동차와 함께 수소충전소 관련 기술의 개발과 건설에도 전력을 다하고 있다.이러한 수소충전소는 그 설치목적과 주변여건, 활용도 등의 조건에 따라 각기 다른 시스템과 설비를 갖추고 있다. 때문에 이를 세부적으로 분류하면 수소충전소의 종류는 적어도 수십여종 이상이 된다.구체적으로 수소충전소는 크게 특정공간에 건물과 설비가 고정되어 있는 온사이트(on-site)형 정치식(定置式)충전소와 충전설비를 차량 위에 탑재, 이동성을 살린 이동식 충전소로 구분된다. 이중 정치식은 수소 원료의 직접 생산 여부에 따라 자체생산형과 외부수급형으로 나뉘는데 자체생산형은 다시 수소생산방식에 의해 증기개질형, 물전기분해형, 수소발생기형으로 구분되고 외부수급형은 액체수소수급형, 기체수소수급형으로 분류된다.각 방식은 상용화 가능성, 투자비용, 국가적·지리적·환경적 조건 등에 따라 장점과 단점이 공존하고 있어 현상황에서 어떠한 모델이 기술적, 구조적, 환경적으로 우월한지를 판단하는 것은 시기상조며 수소전문가들 사이에서도 의견이 엇갈리고 있다. 단 수소생산방식에 있어 지금의 천연가스 증기개질법, 나프타 분해법과 같이 화석연료를 사용하는 것이 아니라 태양광·풍력 등 자연에너지로부터 전기를 얻어 물을 전기분해해야 한다는 점만은 모든 전문가들의 의견이 일치한다. 무한에너지, 청정에너지라는 수소에너지의 궁극적 가치를 온전히 살릴 수 있는 유일한 길이기 때문이다.신재생에너지 전문 연구기관인 독일 루드비히 뵐코 시스템테크닉(LBST) 연구소의 집계에 따르면 2009년 6월 현재 건설됐거나 건설이 확정된 수소충전소는 연구용 및 파일럿충전소를 포함해 전 세계적으로 총 337개소에 달한다. 지난해에만 15개소의 수소충전소가 새로 문을 열면서 가동이 중단된 곳과 건설 예정인 곳을 제외한 실제 가동되고 있는 충전소만도 200개소를 넘어선 것으로 나타났다. 지난 2003년말 미국의 연료전지 관련기관인 브레이크스루 인스티튜트 테크놀로지스(BTI)사가 집계한 전 세계 수소충전소가 80개소(건설중 포함)에 지나지 않았음을 감안하면 지난 5년 6개월간 매년 40개소 이상의 신규 수소충전소가 출현한 것이다.수소전문가들은 이 같은 증가세에 대해 과거 일부 선진국 주도로 추진됐던 수소에너지 연구가 세계 각국으로 확산된데다 각국의 수소에너지 프로젝트들이 기초연구단계를 넘어 실증단계에 돌입했기 때문으로 분석한다. 특히 미국 캘리포니아와 캐나다, 노르웨이에서 수행된 수소고속도로 프로젝트가 큰 역할을 한 것으로 분석된다. 수소고속도로는 수소자동차의 상용화를 앞당기고 수소경제의 조기도입을 위해 고속도로 주변에 다수의 수소충전 인프라를 구축하는 것으로서 가장 대표적인 캘리포니아 수소고속도로 프로젝트에 의해서만 지금까지 32개소의 수소충전소가 완공됐다.일본도 경제산업성이 중심이 돼 고속도로 휴게소에 수소 충전소 설치 시범사업을 진행한다. 앞으로 2년간 시범사업을 진행하고 추후 전국으로 확대할 예정이다.현재 수소충전소 보유국 또는 보유예정국은 유럽지역이 독일·영국·이탈리아·프랑스·스웨덴·덴마크 등 17개국으로 가장 많다. 미주지역은 미국·캐나다·아르헨티나·브라질·멕시코 등 5개국, 아시아지역은 한국·일본·중국·대만·인도·싱가포르·파키스탄·터키 등 8개국이며 오세아니아의 호주, 아프리카의 이집트까지 총 32개국에 이르고 있다.국가별로는 미국(133개소), 독일(43개소), 일본(27개소) 등 수소에너지 3대 강국이 전체의 60%를 점유하고 있고 캐나다와 이탈리아(각 18개소), 대한민국(13개소), 덴마크(11개소) 등이 10개소 이상의 수소충전소를 보유 또는 건설을 추진하며 이들을 뒤쫓고 있는 형국이다.국내 최초의 수소충전소는 현대차가 지난 2001년 5월 남양연구소에 설치한 정치식 충전소다. 6,000psig 압력의 2단계 PPI 컴프레셔를 장착, 350bar의 압력(최대 400bar)으로 99.999%의 고순도 수소를 충전할 수 있도록 설계됐으며 수소자동차 1대(72리터)의 충전에 약 15분이 소요된다. 현대차는 또 2005년 9월 문을 연 마북환경기술연구소에도 정치식 수소충전소 1기를 함께 건설했다. 마북충전소의 특징은 아시아 국가로는 최초로 700bar 충전시스템을 채용했다는 것. 대당 충전시간도 남양충전소의 1/5수준인 3분에 불과한 것으로 알려져 있다.2006년 8월에는 고효율수소에너지 제조·저장·이용기술개발사업단이 한국에너지기술연구원 내에 천연가스 증기개질형 20N㎥/hr급 정치식 수소충전소를 준공했다. 특히 2007년에는 한해 동안 한국가스공사, GS칼텍스, SK가 각각 인천LNG기지와 연세대학교 서울캠퍼스, 대덕 SK기술원에 신규 수소충전소 건설을 완료했다.이외에도 현재 울산시가 산업용가스 충전소 동덕산업가스에 건설 중인 수소충전소가 이달 중 완공을 앞두고 있으며 울산시는 2011년까지 시 내에 3기를 추가 건설할 계획이다. 전북도도 부안의 수소파워파크에 수소충전소 1기의 건설에 돌입했고 여수에서는 SPG케미칼의 수소충전소 건설이 추진되고 있다. 또한 제주도에서 풍력에 의해 생산된 전기로 물을 전기분해하는 풍력-수소충전소 건설이 모색 중에 있다.
고봉길 기자
2009-08-11
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(주)미리코
최연희 기자
2009-08-10
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시대의 화두 녹색성장in
◇ 녹색성장이란?지난해 8.15 축사를 통해 이 대통령은 녹색성장을 “녹색성장은 온실가스와 환경오염을 줄이는 지속가능한 성장이며, 녹색기술과 청정에너지로 신성장동력과 일자리를 창출하는 신국가발전 패러다임”이라고 말했다.이는 경제와 환경이 조화를 이루는 성장을 말하며 특히 환경적 측면에서의 '지속가능성'이 중요한 요소다. 흔히 경제성장에 따라 환경훼손이 같이 진행되는 데서 벗어나 효율을 추구하면서도 환경오염은 최소화하는 '에코효율성'을 추구한다.견실한 성장을 하면서도 에너지와 자원의 사용을 줄이고 여기서 발생하는 환경오염 역시 최소화하며 이 과정에서 개발된 녹색기술과 청정에너지를 새로운 성장동력으로 삼아 다시 경제성장을 이룩하는 선순환 구조다. ◇ 왜 녹색성장인가?- 심각한 지구온난화와 기후변화기본적으로 기존의 성장방식이 한계에 달했다는 인식에 따라 저탄소 친환경 중심 경제로 이행해야한다는 인식은 선진국은 물론 범세계적으로 이미 상식화 됐다.이는 가장 먼저 기후변화에 따른 각종 부작용과 악영향들이 경제를 떠나 자칫 인류의 생존을 위협할지도 모를 수준에 이르렀기 때문이다. 인간의 활동이 유발한 지구온난화가 자연의 자정범위를 넘으면서 내륙 담수호들이 사라져 사막화가 진행되고 극지방과 내률 고지대의 빙하들도 빠른 속도로 녹아 없어지고 있다. 이로 인한 해수면 상승 등이 범지구적으로 일어나고 있다. 우리도 예외는 아니다. 오히려 더 심각한 쪽에 속한다. 열대야와 기상재해 피해액이 급증하고 있으며 냉수어종 명태의 자리를 오징어가 빠르게 대체하고 있으며 사과는 복숭아에 자리를 내주었으며 감귤 재배지는 해마다 북상하고 있다. 2050년경엔 벼 수확량도 15% 정도 감소할 것으로 예상된다. 기후변화에 손놓고 있을 때가 아닌 것이다.- 자원민족주의와 국제정세 불안석유, 가스 구리 등의 가채연한은 각각 30년에서 60년 정도고 물부족이 심화되면서 농업용수 부족으로 인한 기근마저 우려되고 있다. 특히 석유문제가 심각해 국제유가는 농산물이나 금속광물은 물론이고 귀금속보다도 2배가까이 높은 가격대를 유지하고 있으며 그 상승폭역시 2배가량이다. 그럼에도 전 세계 에너지 소비 증가율은 지속적인 증가세를 보여 총 에너지소비가 앞으로 20년간 50%가량 더 늘어날 전망이며 적어도 세계경제의 화석연료 의존도 역시 단기간에 낮추기는 어려울 것으로 보인다. 여기에 중동, 남미, 카자흐스탄, 러시아 등 자원부국들에서 자원민족주의가 발호하고 있어 향후 세계경제의 불안정성은 높아만 갈 전망이다. 세계경제 전체가 화석연료에 대한 의존에서 벗어나지 않으면 안 될 시기이다.- 글로벌 경기침체 타개책은 녹색성장올해 세계 경제 성장률은 0.5%로 미국, 일본, 유럽 등 선진국들이 모두 마이너스 성장률을 기록할 전망이며 우리 역시 -4.0~0.7% 정도로 예상된다.이러한 경기침체를 타개하기 위해 현재 선택할 수 있는 가장 합리적인 대응은 '녹색성장'이라는 데 선진국을 중심으로 전 세계적인 공감대를 형성하고 있다.독일 도이치은행은 '2009년 기후변화 투자백서'를 통해 최근 경제위기로 각국 정부는 향후 2~3년간 경기부양에 나설 것으로 전망하고 이를 녹색인프라에 투자할 역사적 기회라고 평가했다.청정에너지 생산·발전에서부터 에너지와 자원 이용의 효율화, 물이나 폐기물 등 환경자원관리, 환경보호 및 비즈니스컨설팅 등 환경서비스에 이르는 녹색성장 분야에 전 세계가 투입할 돈은 2050년까지 약 45조달러에 이를 것으로 예측되고 있다.이러한 상황에서는 환경문제, 에너지 문제에 대한 대응능력이 곧 미래 국가경쟁력에 다름 아닌 것이다.- 녹색시장 형성 및 신사업기회 발생아울러 탄소배출권 시장과 신재행에너지 시장 모두 향후 지속적인 성장이 예상돼 이로 인한 막대한 전후방 산업 파급효과를 기대할 수 있으며 이에 따라 연관산업 시장경쟁은 더욱 치열해질 전망◇경쟁은 이미 시작된 지 오래저탄소 친환경이 새로운 성장을 이끌 전략산업이라는 인식이 확산되면서 선진국은 이미 선도적 정책 추진해 나가고 있다.EURO-5를 비롯해 세계최고 수준의 환경규제를 실천해온 EU는 지난해 선도시장 육성전략을 수립하고 재생에너지, 자원재활용 등 글로벌 경쟁력 확보가 가능한 6개 부문 선도시장을 전략적으로 육성하기로 했다.국가별로 영국은 2020년까지 신재생에너지 분야에 207조원을 투자하기로 했고 독일 역시 신재생에너지 사용비중을 2050년까지 48.5%로 확대하고 태양광에너지 산업에서만 10만명 규모의 고용을 창출하기로 했다.'탈 석유중독' 추진을 선언한 미국은 향후 18년 낸에 자동차 연비 2배 개선, 20145년까지 플러그인 하이브리드차 100만대 보급 등 목표를 세우고 2018년까지 재생 및 대체에너지 개발에 1500억달러를 투자, 그린잡 500만개를 창출할 방침이다.이미 지난 2005년 에너지분야 연구개발에 39억달러를 쏟아부으며 경쟁력 확보에 박차를 가해온 일본은 이어 2007년 '환경입국' 정책, 2008년 아시아 경제·환경 공동체 구상을 내놓으며 세계 최고 수준의 환경·에너지 기술로 아시아 시장을 석권, 자국 경제의 활성화를 도모하고 있으며 환경비즈니스 시장을 2015년까지 100조엔 규모로 키우고 이 분야 고용인력을 220만명까지 늘릴 계획이다.세계적 기업들 역시 녹색산업 선점에 필사적인 노력을 기울이고 있다.지난 2005년 환경위기시대 경영전략 'Ecomagination(Eco+Imagination)을 수립한 미국의 GE는 그해부터 내년까지 5년간 환경분야 연구개발에 15억달러를 투자하고 있으며 영국의 BP(British Petroleum)도 10년간 신재생에너지에 80억달러를 투자하는 계획을 세우고 지난해 까지 태양에너지 사업을 3배로 확대했으며 오는 2015년까지 수소발전시설을 실용화할 방침이다.일본의 토요타는 이미 세계시장을 선점한 하이브리드차 부문에서 내년까지 100만대 규모의 양산체제를 구축하기로 했다. 풍력 발전기 생산에서 세계 1위 자리를 차지하며 국내 풍력발전기의 80%를 공급하고 있는 덴마크의 베스타스 역시 기존의 선박, 자동차, 건설장비 부품 생산을 신재생에너지분야로 전환해 그와 같은 성과를 거두고 있는 것이다.◇ 스스로 할 것인가 떠밀려 할 것인가현재 개도국 등 온실가스 다배출 국가에 대한 온실가스 규제 참여 요구가 늘고 있으며 OECD국가의 감축노력에 대한 압력 또한 거세지고 있다.교토체제 이후 기후변화 국제협약 체제인 POST 2012 체제에서는 책임과 의무에 있어서 선진국과 개도국간의 차등 부담은 인정될 것으로 예상되지만 선진국, 개도국을 가리지 않은 전면 참여는 피할 수 없을 것으로 보인다. 개도국의 의무부담 방식과 선진국의 재원 및 기술이전에 대해 선진국과 개도국 그룹간의 이견이 있어 이의 조정이 남아있는 상황이다. 우리 역시 교토의정서 의무감축국 편입이나 강제감축 대상으로 빈번히 거론되는 등 국제사회의 눈초리가 따갑다.그러나 국내 온실가스 배출량은 현재 6억톤, 현재 기술과 정책으로 최대한 노력한다 해도 2050년이면 10억톤이 넘을 전망이다. 국제사회 기대치인 3억톤 수준까지 가려면 특단의 대책이 요구되는 시점이다.◇ 녹색성장, 어디로 어떻게?저탄소화 지수와 녹색산업화지수를 합성한 지수인 '녹색경쟁력지수'부문에서 우리는 103.4를 기록, 11위에 올라있다. 선진국에 비해 취약한 아직 취약한 부분이많지만 과학기술 환경경영부문은 일정 수준 경쟁력 보유한 것으로 정부는 평가 하고 있다.이에 정부는 우리가 가진 강점과 잠재 역량에 기반한 '한국형 녹색성장의 5대 추진방향을 설정했다.성장 제약보다는 성장을 추구하면서도 환경역량을 늘려가는 전략적 접근을 말하는 '광의의 녹색성장 추구', 정부민간의 협력체계하에 기업이 능동 선도적으로 추진하는 '정부/민간이 함께 주도하는 이원화 체계', 국민모두가 녹색성장사업을 체험하고 직접적인 참여를 유도하는 '공감대 형성을 통한 국민의 참여와 협력', 사업 우선순위를 결정하고 선택과 집중을 통해 투자 성과를 조기에 가시화하는 '선택과 집중을 통한 투자효과 극대화', 미래의 성장산업 잠재력을 지니고 대외여건변화에 능동적으로 대응할 수 있는 녹색산업의 경쟁력을 강화하는 '산업전반의 국제경재력 제고'의 5가지가 그것이다.정부는 이러한 5대 추진원칙에 기반해 '녹색성장을 통한 국민소득 4만불시대 조기달성', '환경보호와 경제성장의 선순환구조 정착', '세계일류국가로 도약하는 녹색선진국 건설'이라는 비전을 가지고 GREEN ECONOMY, GREEN SOCIETY, GREEN KOREA의 3대목표를 세웠다.이를 위해 기후변화 대응 및 에너지 자립, 신성장 동력 창출, 삶의 질 개선과 국가위상 강화의 3대 전략을 설정하고 △저탄소사회구축 △탈석유 에너지자립강화 △기후변화 적응역량강화 △녹색기술산업의 개발 △전 산업의 녹색화 △산업구조의 혁신 △녹색경제기반조성 △녹색국토 교통의 조성 △생활의 녹색혁명 △세계적인 녹색성장 모범국가 구현의 10대 핵심추진 과제를 선정했다.
김성준 기자
2009-08-10