Economy, Energy, Environment를 통합하는 이른 바 3E 정책을 전개하고 있는 선진국은 국가주도의 중장기 개발계획을 수립하여 신재생에너지를 개발하고, 이용효율을 향상하는데 주력하고 있다. 풍력발전의 경우 지난 2000년말 기준으로 국내 발전설비의 1/3에 가까운 수준인 총 1만7,700㎿가 45개국에서 가동되고 있을 정도이다.
미국의 경우, 이미 1986년부터 Clean Coal Technology Program을 추진해 왔다. 1993년 클린턴 행정부에서는 환경보호를 위해 에너지 부문의 기술개발에 중점을 둔 ‘기후변화 실천계획’을 수립했다. 이 같은 기술개발로 120만 가구와 20만 개의 상업 시설이 태양열 온수설비를 갖추고 있다.
유럽연합은 총에너지 중 대체에너지 비중을 2010년까지 12%로 확대한다는 목표를 세워놓고 있다. 1997년에는 CO₂배출량을 2010년까지 1990년 대비 15% 감축하도록 하는 정책목표를 채택했다. 이외에도 '대체, 청정, 절약 기술개발 프로그램' 등을 수립하여 EU공동으로 추진해 오고 있다. 특히 유럽국가들은 원자력 발전설비를 증설하지 않고 풍력발전에 집중적으로 투자하고 있다.
일본은 1차 오일파동 후 신재생에너지 개발의 내용을 담은 Sunshine plan을 추진하고 2차 오일파동을 겪은 후에는 에너지이용 효율향상 및 절약 기술개발을 주요 내용으로 하는 Moonlight plan을 수립했다. 1990년대 들어서는 기후변화협약 이후 환경을 고려하여 두 계획을 통합한 종합 에너지기술 개발계획인 New Sunshine plan을 수립하여 다가오는 2020년까지 1조5,500억 엔을 투자한다는 계획이다.
선진국의 기술현황
미국은 최근에 전자를 생성하는 세균과 전기분해 연료전지를 결합하여 수소를 생산하는 방법을 개발했다. 양극에서는 세균이 막을 형성하여 전자를 공급하고, 음극에서는 수소 가스가 형성된다. 이와 같은 제조 방법은 효율이 높고 쉽게 수소 연료를 대량 생산할 수 있기 때문에 값싸게 수소 연료를 사용할 수 있다. 수소 연료의 생산 방법은 대체로 천연가스와 같은 화석연료에서 생산하는 것이다. 기존에 많이 사용하던 에탄올 전기분해법은 곡물을 태워서 발생한 탄화수소를 전기분해하는 방식이기 때문에 효율이 낮고 자원이 낭비됐다. 반면에 이번에 개발된 방법은 효율이 높아서 쉽게 대량생산할 수 있고 곡물 폐기물이나 폐수 등을 사용하기 때문에 환경친화적이다.
태양열 발전에 있어 가장 앞서 가고 있는 미국은 1990년대초부터 태양열 발전 기술 개발 계획 'Solar Thermal Electric Program'을 의욕적으로 추진하고 있으며, 여기에는 Sandia Lab., NREL 등 국립 연구 기관과 Southern California Edison, 3M 등의 기업이 참여하여 대규모 시스템 개발과 집중식 시스템에 쓰이는 반사경을 비롯한 접시형 집광 집열기 등에 관한 연구를 수행하고 있다. 태양 추적 장치 가격이 40 $/㎡ 선에 이르면 태양열 발전시스템의 경제성도 크게 향상되어 점차 보급이 활발해질 것으로 전망된다. 우리나라에서는 아직 이런 대규모 태양열 발전시스템을 건설하는 것이 재원, 소요 부지 등의 제약 요소가 많아 실현을 기대하기가 어려우나 태양열 발전은 21세기를 대비할 수 있고 실용화의 가능성이 큰 청정 에너지원이기 때문에 기초 연구 차원의 소규모 발전시스템 개발은 국책 사업으로 추진할 필요성이 높다.
일본에서는 오아라이 원자력연구소가 열화학 분해방식으로 원자력 수소의 시범 생산에 성공한 바 있다. 독일의 벤츠자동차는 수소에너지 자동차를 개발, 시운전하는 한편 태양에너지를 이용해 수소제조공장을 건설하고 수소엔진, 연료전지 시스템 등을 개발 중이다. 이 밖에도 프랑스, 영국, 중국, 이스라엘 등에서 수소에너지의 개발을 활발히 연구를 하고 있다.
한국의 청정에너지 개발
지식경제부는 신재생에너지업계 간담회 및 신년인사회(’09.1.30)에서 ‘2009년도 신재생에너지 11대 중점 프로젝트’ 를 발표했다.
주요내용은 KOTRA 내에 그린통상 지원단을 설치, 해외시장 개척을 위한 총괄적 지원 체계를 구축한다는 것과 동북아 최대 규모의 Renewable Korea 국제전시회를 신설하고 신재생에너지 분야 민간투자 확대를 위해 1,000억 원 규모의 신재생에너지 펀드도 금년 내로 조성한다는 것이다.
국내에 설치된 풍력발전기 대부분이 외국 제품인 문제점을 개선하기 위해 지자체와 공동으로 국산풍력발전기 보급사업도 본격 추진한다. 그린에너지 기술개발 전략로드맵을 통해 도출된 전략품목과 핵심기술을 중심으로 작년에 이어 올해에도 총 600억 원 규모의 전략기술개발 과제를 금년 상반기 내에 선정 완료할 계획이다. 아울러 해조류 바이오에탄올 조기상용화를 위한 파일럿 plant 건설을 올해 추진(2013년 완공)하고 대학의 신재생에너지 원천기술연구를 지원하기 위해 올해 중 총 10개의 원천기술 연구센터를 지정하게 된다.
신재생에너지업계는 2009년에 총 3.1조 원의 투자(’08년 1.9조원, 66% 增), 3,200여 명의 신규 고용, 22억 불의 수출(2008년 13억 불, 72% 增) 목표를 제시했으며 정부도 이러한 신재생 에너지업계의 투자 등이 차질 없이 이뤄질 수 있도록 2012년 RPS(예비전원공급장치) 도입을 목표로 하는 신재생에너지법령 개정을 올해 안으로 완료(현재 국회 제출)하고 지속적으로 규제완화를 추진하는 등 투자환경 개선에도 적극적으로 나설 예정이다.
각국의 풍력기술
세계풍력위원회(GWEC)서 2008 세계풍력발전기 설치 용량을 발표한 내용을 살펴보면, 2008년 27,056MW 용량의 풍력발전기가 새로 설치돼 전체 누적 풍력발전 설비용량은 120,791MW다.
나라 별로 보면, 미국은 작년 한해 8,358MW 용량의 풍력발전기를 신규 설치해 총 25,170MW로 23,903MW 용량의 독일을 제치고 세계 1위의 풍력발전 보유국이 됐다. 2007년까지 세계 1위였던 독일은 작년 신규설치 1,665MW 용량으로 여전히 풍력발전 산업에서는 강대국이다. 중국은 2008년 신규 설비량이 6,300MW로 재작년 중국 누적 용량 5,910MW를 넘어서는 비약적인 발전을 보이고 있다. 유럽에서는 프랑스가 2008년 950MW 용량 설비를 추가로 설치해 후발주자로 나서고 있다.
한국의 약진
한국은 작년 신규설치 용량이 43MW에 그쳐 전체 누적 236MW 용량을 나타내고 있다. 전체 발전량 기준 약 0.1%에 불과하다. 풍력발전기 시장은 현재 연간 약 30억 달러의 매출액을 기록하고 있으며 해마다 30% 정도의 신장이 기대되고 있다. 우리나라는 아직 풍력에 대한 인식이 뿌리내리지 못하고 있지만 IR윈드파워(주)가 올해 2월 중국 요중현 인민정부와 풍력가로등 설치 MOU를 체결해 국내 유일 독자기술로 해외진출을 하며 빠르게 성장하고 있다.
* 참고 : 신재생에너지업계 2009년 투자 및 수출계획
① 투자 계획
국내외의 어려운 경제 여건에도 불구하고, 신재생에너지 업계는 전년대비 66% 증가한 3조1천5백억 원의 투자를 계획 (주요 30개사) (단위 : 억 원)
② 수출 계획
2009년 수출은 태양광 및 풍력발전 설비를 중심으로 미주, EU 등으로 수출지역을 확대하면서 전년대비 72% 증가한 약 22억 불을 계획 (단위 : 백만 불)
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