국내의 에너지정책은 21세기를 진입하면서 기후변화협약 대응전략과 수소경제시대가 핫이슈로 부각되고 있다.
특히 에너지해외의존도가 높고 부존자원의 희소성에 따라 자체에너지생산을 갈망하고 있는 여건이며 이러한 여건 속에서 신재생에너지로의 축이동이 돌파구가 되고 있으나 주어진 환경이 아직은 밝다고 할 수는 없다.
국내의 연료전지 연구는 선진국에 비해 크게 뒤지고 있는 편이나 타 분야 연구와는 달리 제품의 경쟁력이 시장 진입의 관건이기에 각국이 기술적 우월성을 확보하기위한 초기 시장을 이루고 있기에 여건에 맞는 전략이 필요하다.
아울러 한국 연료전지 발전계획의 핵심사항으로 꼽히는 것 중 하나가 상품화에 미치는 영향이므로 제품경쟁력이 우선적으로 강화되고 이들을 위한 연구개발도 자동차용과 휴대용으로 집중하고 있다.
또한 대기업의 참여가 기술의 습득의 속도를 높여주고 있고 벤처기업의 가세로 선진국과 기술격차를 5년으로 보고 있다.
정부는 연료전지를 차세대 성장동력 중의 하나로 지목하고 산자부 주도로 수소 및 연료전지 기술개발을 위해 2011년까지 4천7백억원을 투자할 계획을 세워놓고 있다.
과기부는 21세기 프론티어사업으로 수소에너지를 선정하여 ‘고효율 수소에너지 제조저장 이용기술 개발사업단’을 통해 수소제조기술과 수소에너지시스템에 활용할 수 있는 고효율 저장/이용 시스템 및 안전관리/평가기술을 개발하고 있다.
국내의 연료전지 기술 개발은 지난 85년 한국에너지기술연구원과 한전 기술연구원이 5.9KW급 PAFC를 수입, 성능실험을 실시한 것이 효시다.
아직은 기술력에서 미국, 캐나다, 유럽, 일본 등 선진국들과 비교하기에는 미약한 수준으로 핵심기술의 경우 선진국대비 30~50% 수준에 불과하고 주요시스템기술, 가격경쟁력 등에서도 상당한 격차가 존재하는 것이 사실이다.
그러나 위에서 언급한 국책사업단의 출범과 친환경수소경제마스터플랜 구축 등을 통해 한국도 수년전부터 기술고도화와 산업화를 위한 연구에 박차를 가하고 있다.
국내 연료전지 대표기업으로는 GS퓨얼셀, 퓨얼셀파워, 대구도시가스(가정용 및 상업용), 포스코, 한국전력공사(발전용), 현대자동차(수송용), 삼성SDI, LG화학(휴대용) 등을 꼽을 수 있는데 ‘세계최고 에너지밀도 노트북 연료전지 개발(삼성SDI)’ 등 짧은 연구기간에 비해 주목할 만한 가시적인 성과들이 다수 도출됐다.
특히 얼마 전 세계에서 세 번째로 국내 기술로 개발한 수소연료전지 버스를 선보였는가 하면 국내 기업과 연구진들에 의해 독일에 이어 세계에서 두 번째로 잠수함용 연료전지 개발에 성공함으로써 국내 연료전지 기술력을 인정받았다. 정부는 2009년 상용화 한 뒤 수출산업으로 육성시킨다는 계획이다.
또한 지난 연말에 노트북에 쓰이는 소형 연료전지 부문에서 삼성전자와 삼성SDI가 공동 개발한 메탄올 연료전지는 일본의 도시바나 히타치의 경쟁업체보다 월등한 사용시간을 자랑하며 표준경쟁에서 유리한 고지를 선점하기도 했다.
아직까지 선진국들에 비해 기술수준이 뒤떨어져 있는 것은 사실이나 세계최고라 자부하는 미국의 연료전지 전문가들이 중국, 인도, 이탈리아, 폴란드, 남아공 등과 함께 대한민국을 신흥 연료전지 강국이자 주목해야할 신규시장으로 예견하고 있는 이유이기도 하다.
구체적으로 수소마스터플랜에 따르면 우리나라는 GDP(국내총생산) 중 연료전지산업의 비중을 2020년 4%, 2040년 8%로 확대함으로서 2040년경 국내 자동차의 54%, 발전설비의 22%, 주거전력설비의 23%, 모바일기기의 100%를 연료전지로 대체할 계획이다.
이를 위해 연료전지사업단은 오는 2012년까지 2백50~1천KW급 분산전원용 3백기, 10~50KW급 상업용 2천기, 3KW급 이하 가정용 1만기, 수송용 3천4백기 등 총 1만5천7백기의 연료전지를 보급한다는 목표를 세우고 지난해까지 총 6백63억원의 연구자금을 투입해 기술개발에 나서고 있다.
특히 최근에는 GS퓨얼셀, 퓨얼셀파워 등 2개사로부터 1KW급 PEMFC 연료전지 40기를 구매한 후 국내 10개 도시가스사에서 성능을 실증하는 ‘가정용 연료전지 모니터링 사업’을 추진 중이다.
사업단은 모니터링 대수를 2007년 70대, 2008년 1백대로 확충함으로서 3년간의 사업이 마무리되는 2008년경 가정용 연료전지의 단가를 현재의 KW당 1억3천만원에서 8천만원으로 낮추고 국산화율을 80%까지 끌어올린다는 방침이다.
이같은 일련의 과정을 통해 사업단은 연료전지 상용화 예상시점인 2012년까지 KW당 가격을 가정용 1천만원, 상업용 3백50만원에 공급하는 한편 차량용 연료전지의 내구성도 승용은 5천시간 이상, 버스는 45만km이상을 달성할 계획이다.
국내의 연료전지 발전시스템 기술은 선진국에 비교하면 여러 부분에서 뒤져 있는 것이 사실이다. 특히 예산이 많이 소요되는 대용량 스택의 제작 및 시스템 제작, 그리고 장기 실증 시험 등은 경험이 매우 적은 형편이다.
국내에서의 연구개발은 외국 기술의 모방 및 일부 기술의 국산화 단계로 실제 연료전지가 실용화에 필요한 저 가격화, 소재의 국산화, 경량화, 시스템 신뢰도 등에 대한 연구는 아직 이뤄지지 못하고 있는 형편으로 이에 대한 연구가 절실한 실정이다.
연료전지의 상용화는 많은 관련 산업의 참여가 필요하며 이 과정에서 전기, 전자, 기계, 소재, 화공, 에너지 등 거의 모든 산업분야에 신규 산업 창출 및 고용 증대를 일으킬 수 있는 잠재력을 가진 점을 감안한다면 현 시점에서 정부 및 기업의 과감한 투자가 필요한 때인 것으로 보인다. |
