[뉴스] 미래달린 '신재생에너지'사업

[머니투데이 김경환기자]'2005 에너지 전시회'는 미래 대체 에너지 기술을 깊이있게 소개한다. 관람객들도 미래 에너지를 한 눈에 파악할 수 있는 '신재생·수송관'에 큰 관심을 보이고 있다.

신재생·수송관은 우진기전, 제인상사, 지오테크 등 이 분야에 탁월한 기술력을 가진 22개 업체가 참가해 태양열, 풍력, 지열, 연료전지 등 다양한 분야의 신재생에너지에 대한 연구성과와 첨단 응용제품들을 전시한다.

신재생에너지는 지속적인 경제성장속에 한정돼 있는 석유, 석탄 등 화석연료의 고갈에 대비해 온 인류가 연구하고 준비해야 할 에너지이다. 기후변화협약에 따른 교토의정서 발효로 온실가스 배출을 줄이기 위한 노력이 본격화 되면서 더욱 주목받고 있다.

한국은 교토의정서 2차 공약기간(2013~2017년)에 온실가스 감축의무 부담이 심각할 것으로 보인다. 한국은 지난 2002년 기준으로 온실가스 배출량이 세계 10위에 달하며, 감축의무 부담시 산업·경제활동에 치명적인 영향이 올 수 있다.

이에 따라 신재생에너지 개발은 앞으로 한국 경제의 미래를 좌우할 중요한 사업으로 평가받고 있다.

신재생에너지는 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛·물·지열·강수·생물유기체 등을 포함하는 재생가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지이다.

신재생에너지를 사용할 경우 지구 온난화 현상 등 환경파괴를 예방할 수 있으며 현재 97%에 달하는 에너지 해외의존도를 낮춰 에너지 안보를 확보할 수 있다는 점에서 차세대 산업으로 급성장이 예상되고 있다. 한국은 에너지수입국으로는 세계 4위이고 에너지소비로는 세계 7위 규모.

재생에너지 8개 분야는 태양열, 태양광발전, 바이오, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지 등이며 신에너지 3개 분야는 연료전지, 석탄액화·가스화, 수소에너지로 구성돼 있다.

이 가운데 특히 파급효과가 큰 신재생에너지 분야는 수소·연료전지, 태양광, 풍력 등이 꼽히고 있다.

◈ 수소 및 연료전지 = 수소는 가스나 액체로 쉽게 수송할 수 있으며 연소시 공해물질이 거의 생성되지 않는 친환경 청정 에너지이다. 자동차 등 현재 모든 에너지이용 설비의 연료 또는 동력원으로 사용할 수 있고 대표적인 이용기술이 연료전지로 꼽힌다.

연료전지는 수소와 산소를 연속적으로 공급하면서 화학반응을 일으켜 물이 생성되며 화학에너지가 직접 전기에너지로 전환돼 효율이 매우 높다. 연료전지 발전효율은 40~60%이며, 천연가스 메탄올 등 다양한 연료사용이 가능하다.

현재 미국, 일본 등은 수소스테이션을 건설해 실증 운전중에 있으며, 발전용으로 미국에서 2메가와트급 용융탄산염연료전지(MCFC)도 실증 연구단계에 와 있다.

국내에서는 수소스테이션 실증연구에 착수했고, 발전용으로 250킬로와트급 MCFC를 실증연구중에 있다. 수송용으로 고분자전해질연료전지(PEMFC)를 개발하고 있다.

그러나 수소는 제조, 고밀도 저장, 안전 등의 문제가 있으며 연료전지는 내구성 및 가격저감이 중요한 이슈로 부각되고 있다. 특히 이번 전시회에서는 현대차가 수소연료전지 투싼 자동차와 하이브리드 자동차인 클릭의 시험물을 공개해 관심을 모으고 있다.

◈ 태양광에너지= 태양광에너지는 태양빛을 반도체소자인 태양전지에 비추면 전기가 발생하는 원리를 이용해 태양광을 직접 전기에너지로 변환, 이용하는 기술이다.

이 기술은 배기가스, 폐열 등 환경오염과 소음이 없으며 연료, 냉각수가 불필요하다. 이에 따라 에너지 자원 보존 및 입지상의 문제가 없다.

또 태양광에너지 발전원의 단기건설이 가능해 수요증가에 따라 신속대응이 가능하며 발전용량의 신축성·유동성 등이 보장된다. 무인자동화 운전이 가능해 운전비용이 절감된다.

그러나 일사량에 의존하기 때문에 대규모 발전을 위해서는 큰 면적이 필요하고 야간 우천시에는 발전이 불가능한 단점이 있다.

현재 국내에서는 박막 태양전지 원천기술 확보를 위해 개발연구단계에 있으며 결정질 태양전지는 저가, 고효율에너지 기술을 확보했다. 태양광에너지 시스템 부문에서는 PCS(태양전지 발생 전력을 교류로 변환하고 출력을 제어하는 시스템) 기술을 확보하고 일체형 모듈을 개발했다.

◈ 풍력발전 = 풍력발전은 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 이 회전력으로 발전기를 구동해 전력을 생산한다. 생산된 전력을 기존 전력계통에 연결하거나 직접 수요자에게 공급하는 기술이다.

풍력발전시스템은 바람이 가진 에너지를 흡수·변환시키는 운동량 변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치, 제어장치 등으로 구성된다.

국내에서는 대관령, 태백 등 산악지역과 제주 해안지역이 풍력발전의 최적의 요건을 갖춘 것으로 평가되고 있다. 지난 1993년에 제주 월령, 올해 경북 영덕풍력발전단지에 풍력단지를 조성한 바 있다.