- 에너지연, 국내 흑연 부산물을 활용한 이차전지용 고순도 흑연 음극재 생산 기술 개발 - 흑연 부산물 내부의 금속 불순물 처리하는 신공정 개발, 상용 흑연 음극재와 동등한 성능 확보 - 국제 저명 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’(Chemical Engineering Journal, IF 13.2) 5월호 게재 ■ 한국에너지기술연구원(원장 이창근, 이하 에너지연) 한유진·박상훈 박사 연구진이 산업 공정에서 발생하는 흑연 부산물을 정제해 이차전지용 고순도 흑연 음극재로 활용하는 원천 기술을 개발했다. 이를 활용하면 이차전지에 사용되는 흑연 수입 의존도를 대폭 낮출 수 있을 것으로 기대된다. □ 흑연은 전기차용 리튬이온배터리 음극재의 핵심 원료다. 음극재는 배터리 셀 무게 중 약 30%를 담당하고 있으며, 흑연은 배터리 제조 원가의 10%를 차지한다. 그러나 우리나라는 음극재용 상용 흑연의 90% 이상을 중국 수입에 의존하고 있어 국제 정세에 따라 가격급등과 수급 불안정 등의 문제를 일으킬 수 있다. □ 실제로 지난 7월, 미국 상무부가 중국산 음극재용 흑연에 고율 관세를 부과하면서 향후 중국산 흑연의 안정적 수급에 차질이 발생할 우려가 제기되고 있다. ■ 연구진은 이러한 상황에 대응하기 위해 국내 산업 부산물을 고부가가치 음극재로 전환하는 기술을 개발했다. 흑연 부산물의 금속 불순물을 처리하는 신공정을 개발해 기존 공정을 대폭 축소함으로써, 상용 흑연 음극재와 동등한 수준의 경제성을 갖는 흑연 음극재를 제작하는 데 성공했다. □ 흑연 부산물로부터 고순도·고성능 음극재를 확보하기 위해서는 부산물 내부에 남은 금속 불순물을 완벽히 제거해야한다. 그러나 현재까지 연구된 기술은 불순물 제거를 위해 강한 산처리와 2,000도(℃) 이상의 초고온 열처리 과정이 필요하다. 이에 따라 환경오염과 높은 비용이 발생하며 상용 흑연 생산 대비 경제성이 떨어지게 된다. 특히 흑연 내부에 존재하는 불순물을 효과적으로 제거하는 연구도 부족해 재생된 흑연의 성능을 장담할 수 없다. □ 이에 연구진은 초음파 처리를 통한 표면 불순물 제거, 내부 금속 불순물 제거, 표면 탄소 코팅을 통한 구조 복원의 3단계 공정을 개발했다. 먼저 초음파 반응기를 활용해 가벼운 불순물은 떠오르게, 무거운 흑연 입자는 가라앉게 함으로써 표면의 불순물을 제거한다. □ 이어 열 이동(thermal migration)과 편석(segregation) 현상*을 활용해 흑연 내부에 잔존하던 금속 불순물을 산화물로 전환시켜 쉽게 제거할 수 있도록 했다. 마지막 단계에서는 흑연 표면에 탄소 코팅을 적용해 구조적 안정성과 전기화학적 성능을 크게 향상시켰다. 이를 활용하면 기존 기술보다 낮은 온도에서도 불순물을 효과적으로 제거할 수 있어 경제성과 친환경성을 동시에 확보할 수 있다. * 열이동(thermal migration) 편석(segregation) 현상 : 금속이나 세라믹 내부에 남아 있던 불순물이 열을 가하는 과정에서 밖으로 이동해 표면에 모이고, 이때 금속 산화물 형태로 변환되는 현상 □ 개발된 기술로 제조한 흑연 음극재는 최초 충·방전 효율이 92%에 달했으며, 용량은 1그램당 362밀리암페어시(mAh/g)로 상용 흑연 음극재와 동등한 수준을 보였다. 또한 200회 충·방전 후에도 초기 용량의 98%를 유지해, 상용 흑연 음극재에 버금가는 안정성을 확인했다. □ 경제성 분석에서도 뚜렷한 장점이 확인됐다. 기존의 음극재용 상용 흑연을 생산할 때도 2,800도(℃) 이상의 고온 열처리가 필요해 막대한 에너지가 소모 되지만, 이 기술은 상용 흑연 생산 대비 약 60%의 비용을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 후속 연구를 통해 열처리와 산처리가 필요 없는 공정을 개발 중이다. ■ 연구를 주도한 한유진 박사는 “흑연은 그간 국산화 논의에서 소외돼 있던 소재지만 국가 전략 광물로서의 중요성이 갈수록 부각되고 있다”며, “이번 기술은 국내 산업 부산물을 활용해 고부가가치 음극재를 확보함으로써 흑연 수급 안정성을 강화하고 자립 기반을 마련하는 중요한 전환점이 될 것”이라고 밝혔다. □ 이번 연구는 화학공학 및 소재 분야의 세계 최고 수준 학술지인 케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal, IF 13.2) 2025년 7월호에 게재됐으며, 산업통상자원부 한국산업기술기획평가원(KEIT)의 ‘사용후 배터리의 음극소재 선별 및 고순도화를 통한 재자원화 기술개발’ 과제(책임자: 한국에너지기술연구원 광주친환경에너지연구센터 장일찬 책임연구원)의 지원을 받아 수행됐다.
2025-09-17- 초경량·유연 CIGS 태양전지 공정 기술로 차세대 우주용 이중접합 태양전지 공동 개발 착수 - 기존 고가의 III-V계 우주 태양전지 대체 가능, 글로벌 시장 개척 추진 - 올해 11월 누리호 4차 발사 시 우주 환경에서 실증 진행 예정, 신뢰성 확보 기대 ■ 한국에너지기술연구원(원장 이창근, 이하 ‘에너지연’)과 플렉셀스페이스는 8월 27일(수), 부산 벡스코에서 열린 2025 기후산업국제박람회에서 차세대 우주용 이중접합(탠덤) 태양전지 구현을 위한 초경량 유연 CIGS* 태양전지 공정 기술과 노하우의 기술이전 계약을 체결했다. * CIGS 태양전지 : 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se)의 화합물 반도체인 CIGS(Cu(In,Ga)Se₂)는 빛을 효과적으로 흡수해 박막형 태양전지에 최적화된 소재로 손꼽힘. CIGS 박막 태양전지는 높은 변환 효율과 화학적 안정성을 동시에 갖추었으며, 유리 기판뿐 아니라 다양한 경량·유연 기판에도 적용할 수 있어 활용 범위가 매우 넓음. □ 최근 민간 주도 우주 시장의 급성장을 뜻하는 ‘뉴스페이스(New Space)’ 시대를 맞아 소형위성 제작 수요가 급증하면서 부품의 수급 불균형과 단가 상승 문제가 불거지고 있다. 인공위성의 안정적인 운용에 사용되는 우주 태양전지도 같은 상황이다. □ 극한의 우주 환경에서도 안정적으로 전력을 공급하려면 일반적인 실리콘 태양전지와 다른 III-V(갈륨-비소)계 다중접합 태양전지가 필요하다. 하지만 III-V계 다중접합 태양전지 기술은 미국, 독일 등 소수 국가와 기업에 의해 과점된 상태다. 또 최근에는 안보 이슈로 인한 수출 통제가 강화되면서 높은 비용 부담뿐만 아니라 필요 시점에 태양전지를 확보하지 못하는 공급 차질까지 겪고 있다. ■ 이에 우주 태양전지 전문 기업인 플렉셀스페이스는 에너지연이 보유한 초경량·유연 CIGS 태양전지 기술을 이전받아, 소형위성의 수명과 성능에 최적화된 초경량 박막 이중접합 태양전지를 공동 개발하고 기존 III-V 기반 우주 태양전지를 대체하는 시장 개척을 추진하기로 합의했다. 총 기술이전 규모는 55억 원이다. □ CIGS계 태양전지는 열충격과 방사선에 강해 우주와 같은 극한 환경에서도 안정적으로 활용할 수 있다. 또 초경량 유연 기판 위에 제작할 수 있어 무게와 부피 제약이 큰 인공위성에 수납하기에도 적합하다. 이를 활용한 박막형 태양전지는 대량 생산과 저비용 공정이 가능해 고가의 III-V계 우주 태양전지를 대체할 차세대 후보로 주목받고 있다. □ 에너지연은 그간 연구원의 기술과 시장이 요구하는 기술의 격차를 줄이기 위한 시장적기진입과제*를 추진했다. 그 결과, 세계 최고 수준의 극한 환경용 고성능 초경량 유연 CIGS 태양전지(효율 21.39%)와 초경량 유연 CIGS/페로브스카이트 이중접합 태양전지(효율 23.64%)를 개발하는 데 성공했다. * 시장적기진입과제 : 에너지 기술의 사업화 특성상 존재하는 다수의 데스밸리 극복을 위해, 기업 수요를 기반으로 기술 간 융합, 스케일업을 추진하는 R&D 과제. 시장과의 시차를 최소화하여 적시에 대형성과 창출 및 해외시장 진출 등을 목표로 함 - 24년부터 총 37건의 시장적기진입과제를 추진, 대형 기술이전 1건을 포함한 기술이전 총 6건을 체결(총 75억 원 규모)했으며, 기술 창업 1건을 완료. 추가로 5건의 기술이전을 논의 중 □ 플렉셀스페이스는 에너지연이 보유한 초경량·유연 CIGS 박막 태양전지 기술을 기반으로 우주용 CIGS/페로브스카이트 이중접합 태양전지를 구현하고 실제 위성 적용을 위한 설계 및 생산성 향상 기술을 개발할 계획이다. 또 소형위성용 우주 태양전지 시장에서 기존 III-V계 제품을 대체하기 위한 전략을 마련해 본격적인 시장 개척을 추진한다. □ 양 기관이 개발한 태양전지는 올해 11월 예정인 누리호 4차 발사와 연계해 실제 우주 환경에서 실증을 진행한다. 누리호 4차에 탑재되는 큐브위성 ‘INHARoSAT’(인하대학교 제작)에 공동 개발한 태양전지를 부착해 신뢰성을 검증하고 우주 임무 수행 경험을 확보할 계획이다. ■ 에너지연 이창근 원장은 “우주용 초경량·유연 박막형 태양전지는 뉴 스페이스 시대에 대응하고, 대한민국 우주 안보를 뒷받침할 핵심 부품 기술”이라며, “이번 협력을 통해 차세대 우주 태양전지 시장 개척의 중요한 발판을 마련할 것”이라고 밝혔다. ■ 플렉셀스페이스 노신영 이사는 “플렉셀스페이스는 차세대 고성능 박막 다중접합 태양전지를 통해 급성장하는 우주 태양전지 시장에 혁신적인 솔루션을 제공하고, 향후 양산을 대비한 성능 및 생산성의 지속적 개선을 통해 글로벌 경쟁력을 확보하겠다”고 밝혔다. □ 한편 에너지연은, 같은 날 태양전지 기술이전을 포함해 ㈜상원이앤아이에 이산화탄소 포집 공정 기술, ㈜이삭에너지에 태양광열 복합 모듈 기술, 크린테크(주)에 열회수 환기장치 기술이전 계약을 체결했다. 이로써 시장적기진입과제를 통해 총 75억 원 규모의 기술이전 성과를 거뒀다.
2025-09-01- 에너지연, 이산화탄소보다 온실효과 5,000배 높은 불화가스 분해용 고성능 촉매 개발 - 가장 분해하기 어려운 사불화탄소, 4,000시간 연속으로 분해해도 동일한 성능 유지 - 반도체, 디스플레이 산업, 폐냉매 등 화학 산업 전반에 적용 가능 ■ 한국에너지기술연구원(원장 이창근, 이하 에너지연) CCS연구단 이신근 박사 연구진이 반도체, 디스플레이 생산 공정에서 발생하는 온실가스를 낮은 온도에서도 매우 안정적으로 분해할 수 있는 새로운 촉매 개발에 성공했다. □ 대한민국의 주력 산업인 반도체와 디스플레이 산업은 최근 AI 및 가상현실 분야의 중요성이 강조되며 지속적인 성장을 예고하고 있다. 하지만 반도체와 디스플레이 생산 과정에서 이산화탄소 대비 온실효과가 5,000배 이상 높은 사불화탄소(CF4), 헥사플루오로에탄(C2F6) 등이 배출돼 환경에 악영향을 미치고 있다. □ 이를 해결하기 위해 업계에서는 연소, 플라즈마 방식 등 온실가스를 제거하는 기술을 활용하고 있지만, 연소방식은 이산화탄소가 발생한다는 문제가 있고 플라즈마 방식은 대량의 전기가 필요해 대용량 처리에 한계가 있다. □ 이에 미국과 일본에서는 이산화탄소를 배출하지 않으면서도 대용량 분해 처리가 가능한 촉매 분해 방식을 90년대부터 활발히 연구하고 있다. 그러나 현재까지 개발된 분해 촉매는 750도 이상의 고온 조건에서 작동해 많은 에너지가 필요하고 수명도 1,000시간 이내로 짧아 경제성, 내구성을 극복하기 위한 기술이 필요한 상황이다. ■ 연구진은 기존 촉매 반응의 한계를 극복하기 위해 최적의 촉매 조성을 적용하고 기존 촉매보다 낮은 온도에서 4,000시간 연속으로 운전해도 성능이 유지되는 촉매를 개발하는 데 성공했다. □ 사불화탄소와 같은 불화가스는 물과 작용하는 가수분해반응을 통해 분해된다. 불화가스가 낮은 온도에서도 물과 빠르게, 많이 반응하기 위해서는 촉매 내에 불화가스가 들어올 수 있는 공간이 많아져야 한다. 이 개념을 ‘루이스산점’이라 하며, 루이스산점이 많아지려면 촉매 내의 아연 함량을 최적으로 맞추는 기술이 필요하다. □ 연구진은 촉매 내에 포함된 아연, 알루미나, 인 등의 함량을 최적의 양으로 조정해 루이스산점을 최대화했다. 연구진이 개발한 촉매는 기존 촉매의 작동 온도보다 50도 낮은 700도에서도 5,000ppm 이상의 고농도 사불화탄소를 98% 이상 안정적으로 분해했다. 작동 온도가 낮아짐으로써 에너지 효율은 기존 대비 10% 이상 상승했다. □ 개발된 촉매를 테스트한 결과, 5,000ppm 기준 4,000시간 연속운전에도 촉매 성능이 저하되지 않아 장기 내구성을 확보했다. 상용 기준인 2,000ppm 기준 1,000시간 연속운전보다 두 배 이상의 성능을 달성한 것이다. 또 사플루오르화탄소 외 반도체 공정에서 발생하는 육플루오르화황(SF6)와 삼플루오르화질소(NF3)도 동시 분해가 가능하며, 펜타플루오르에탄과 같은 냉매 가스도 분해하는 것으로 확인돼 활용처도 넓어졌다. □ 연구진은 개발한 촉매를 대량 생산할 수 있는 방안도 마련했다. 촉매 생산에 압출 공정*을 적용함으로써 활용처에 따라 촉매의 형태와 크기를 다양하게 조절할 수 있게 했다. 특히 반응 면적이 크고 경량화에 유리한 허니컴(벌집구조) 형태로도 생산할 수 있어 상용화 가능성을 높였다. * 압출공정 : 촉매 분말 + 결합제 + 첨가제 + 물(또는 용매)를 혼합해 점성이 있는 반죽 형태로 만든 후, 특정 단면 모양을 가진 금형을 통해 일정한 단면을 가진 길쭉한 형상으로 뽑아내는 공정 ■ 연구책임자인 이신근 박사는 “개발한 촉매는 반도체와 디스플레이 공정에서 배출되는 다양한 불소계화합물을 비롯해 폐냉매 처리까지 가능한 다재다능한 촉매”라며, “반도체, 디스플레이뿐만 아니라 폐차장, 폐가전 등에도 적용할 수 있어 국가 온실가스 저감 목표에 크게 이바지할 수 있는 기술”이라고 밝혔다. □ 한편, 이번 연구는 에너지연 기본사업과 산업통상자원부 월드클래스플러스사업의 지원으로 수행됐다.
2025-09-01연순화 한국에너지기술연구원 에너지저장연구단 단장 재생에너지 확대와 탄소중립 전환이 가속화되면서 장주기 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 중요성이 그 어느 때보다 커지고 있다. 태양광·풍력 등 변동성이 큰 재생 전원이 안정적으로 계통에 편입되려면, 전력을 저장하고 필요시 공급하는 장치가 필수적이다. 이에 각국은 2030년까지 저장용량을 6배 이상 확대한다는 목표 아래, 보조금과 인센티브, 기술·안전 기준 강화 등 다층적 정책을 추진하고 있다. 이 과정에서 배터리 기반 ESS가 핵심 기술로 활용되고 있다. 리튬이온배터리는 반응속도와 제어성이 우수해 계통 안정화에 효과적이며, 설치 공간이 작고 모듈화가 가능해 다양한 환경에 적용된다. 그러나 최근 리튬이온 ESS 화재 사고는 중요한 교훈을 남겼다. "재생에너지의 속도보다 더 중요한 것은 안전성"이다. ESS는 국가 전력 인프라의 핵심이며, 사고 시 경제·사회 전반에 미치는 파급효과가 크다. 장주기 ESS 보급이 확대될수록 단일 사고의 연쇄 리스크 또한 증가한다. 이제는 ‘더 많이’가 아니라 ‘더 안전하고 오래’ 저장할 수 있는 기술로의 전환이 필요하다. 이 한계를 보완할 대안으로 흐름 전지(Flow Battery)가 주목받고 있다. 흐름 전지는 외부 탱크에 전해액을 저장하고 순환시켜 충·방전을 수행하는 구조로, 에너지 용량과 출력을 독립적으로 조정할 수 있다. 8~24시간 이상의 장주기 운전이 가능하고, 전해액이 물 기반이어서 화재 위험이 없으며, 충·방전 사이클이 2만 회 이상으로 안정성과 경제성을 동시에 갖춘다. 다만 ESS는 전력 인프라와 직결되기 때문에, 실험실 성능만으로는 상용화를 논할 수 없다. 산업단지나 마이크로그리드 환경에서의 실증(demonstration)이 반드시 필요하다. 실제 운전 중 온도·습도 변화, 부하 패턴, 효율 저하율 등의 데이터를 확보해야 표준화와 인증의 근거가 마련된다. 한국은 과거 ESS 화재 이후 안전기준을 강화하고 운영 기술을 축적해 왔다. 이러한 기반 위에서 장주기 ESS 실증이 본격화 된다면, 한국은 단순한 기술 개발국을 넘어 글로벌 실증 허브로 도약할 수 있을 것이다. 이제 ESS 산업은 양적 성장의 시대를 넘어 안전과 신뢰의 시대로 나아가야 한다. 리튬이온의 한계를 넘어선 장주기 기술, 실증으로 검증된 안전성만이 미래 에너지전환의 속도를 결정할 것이다. ESS의 경쟁력은 ‘용량’이 아니라 ‘신뢰’다. 안전이 곧 기술이며, 기술이 곧 지속 가능한 에너지의 미래다.*기사링크 : [투데이기고] ESS 화재를 넘어, 장주기와 실증의 시대로-흐름전지가 여는 안전한 에너지저장 미래 < 투데이기고 < 오피니언 < 기사본문 - 충청투데이
2025-10-302050년 탄소중립은 전 지구적 과제이자, 미래 산업 패권을 가르는 새로운 경쟁 무대다. 국제에너지기구(IEA)가 발표한 Global Hydrogen Review 2025에 따르면, 각국의 수소 프로젝트가 계획대로 추진될 경우, 2030년 전 세계 저탄소 수소 생산량은 연 5,000만 톤에 육박한다. 독일은 2023년 국가수소전략을 개정해 2030년 수전해 설비 목표를 두 배인 10GW로 상향했고, 일본도 2024년 수소사회추진법을 제정하여 향후 15년간 15조 엔 규모의 민관 투자를 예고했다. 세계 각국의 기술 패권 경쟁이 더욱 가속화되는 양상이다. 이 지점에서 우리는 재생에너지 보급 과정의 경험을 차분히 되짚어 볼 필요가 있다. 보급 중심의 정책 지원이 효과를 냈지만, 산업 경쟁력 측면에서는 빈틈도 있었다. 국내 태양광은 모듈(패널)에 이어 기술집약적인 셀(태양전지) 시장까지 95% 이상을 중국에 내준 것으로 알려져 있다. 풍력 역시 GE·베스타스·지멘스 등 글로벌 기업이 주도해 온 시장이지만, 최근엔 중국 기업의 약진이 뚜렷해져 국내 해상풍력의 부품 중 84.6%가 중국산이라는 분석도 있다. 더구나 중국의 알카라인 수전해 설비 가격은 서구 장비의 약 1/4 수준까지 거론되면서 수소 산업에서도 유사한 공급망 잠식이 재현될 수 있다는 경계가 나온다. 이는 비판이라기보다 새로운 산업의 생태계 구축에서는 초기 설계가 중요하다는 것을 일깨우는 선행 학습이다. 이제 수소 산업을 생산-저장-운송-활용의 전 주기 관점에서 냉철하게 점검할 필요가 있다. ‘활용’ 부문에서는 우리의 강점이 뚜렷하다. 국내기업의 수소전기차는 글로벌 시장을 선도하고 있고 발전용 연료전지의 기술력도 높은 평가를 받고 있다. ‘저장·운송’에서도 괄목할 만한 성과가 축적되고 있다. 국내 기술로 건설된 액화수소 플랜트와 암모니아 기반의 운송 기술은 선진국과 어깨를 나란히 할 수준으로 성장했다. 반면 전주기의 핵심 병목은 ‘생산’, 즉 수전해다. 그린수소의 핵심인 알카라인, 고분자전해질막, 음이온교환막, 고체산화물 등 차세대 수전해 기술의 원천을 우리 것으로 확보하지 못한다면 구축 중인 수소 생태계는 언제든 흔들릴 수 있다. 이 시점에서 민·관의 역할이 중요하다. 지난해 출범한 국가 수소 중점연구실은 R&D를 통한 기술 국산화의 구심점이 되어야 하고, 최근 발족한 청정수소 R&D 혁신 연합은 그 기술을 실증·사업화로 연결하는 민관 협력 플랫폼으로 기능해야 한다. 중점연구실은 막·전극·분리판·촉매·스택·시스템 등 핵심 부품·공정의 원천기술을 확보하고, 가혹 조건에서 내구·부하추종 등 신뢰할 수 있는 데이터를 축적하는 역할을 맡는다. 혁신 연합은 이를 기반으로 표준-인증-조달을 한 축으로 엮어 산업 현장에 이식하는 원팀 체계를 완성해야 한다. 결국 경쟁력은 안방에서 시작된다. 태양광·풍력의 교훈을 되풀이하지 않으려면 중점연구실과 혁신 연합이 만든 우리 기술이 국내에서 먼저 쓰이고 검증되어 트랙 레코드를 축적하는 선순환을 만들어야 한다. 우리 기술로 공공·민간 프로젝트에서 축적한 성능·내구 데이터가 곧 표준과 조달, 나아가 수출 레퍼런스로 이어지는 구조를 정착시키는 것이 미래 수소 산업의 성패를 가르는 관건이 될 것이다. 홍성준 한국에너지기술연구원 연구전략본부장*기사링크 : [IT과학칼럼] 수소, 안방에서 검증하고 세계로 - 헤럴드경제
2025-10-28실험실 원천기술 넘어 사업화… 산학연관 청정수소 ‘원팀’ 생산기술 100% 국산화 도전 생태계 조성 정책·제도 필요 국가 수소 중점연구실 중심 청정수소 R&D혁신연합 가동 맞춤형 연구·실증 지원 등 전주기 ‘전면 압박 수비’ 전략 지난 9일 과학기술정보통신부는 청정수소경제 확산과 수소 전주기 산업 생태계 구축을 위해 ‘청정수소 연구개발(R&D) 혁신 연합’을 출범시켰다. 오는 2030년까지 청정수소 생산기술 국산화 100%를 달성하겠다는 목표를 갖고 힘차게 시동을 걸었다. 혁신연합에는 지난해 설립된 청정수소 5대 분야 ‘국가 수소 중점연구실’과 대학, 67개 수소 관련 기업이 참여해 연구개발 기획부터 공동연구, 기술 실증, 사업화 등 R&D 전 주기에 걸쳐 ‘원팀’으로 활동하게 된다. 이를 토대로 이재명 정부가 추진하는 청정수소 경제 확산과 수소 전주기 산업 생태계를 구축하겠다는 구상이다. 혁신연합은 중점연구실의 기술개발 성과를 수요 기업들이 현장에서 적극 활용해 기술사업화를 촉진하고, 기술 자립도를 높이는 데 주력할 계획이다. 한국에너지기술연구원과 디지털타임스는 지난 23일 대전 오노마 호텔에서 혁신연합 6개 기업, 5대 분야 국가 수소중점연구실 단장 등이 참석한 가운데 앞으로 혁신연합이 나가야 할 방향과 발전 전략 등에 대해 의견을 나누는 좌담회를 가졌다. ▨ 대담자 김정식 테크윈 부사장 김준영 코오롱인더스트리 팀장 김호동 희성촉매 팀장 김호석 아크로랩스 대표 류보현 FCI 이사 신현철 BHI 부사장 이준기 디지털타임스 세종본부 과학바이오팀부장(사회) 이 자리에서 참석자들은 국내 청정수소 시장의 조기 형성을 위한 공급망 구축과 기술 실증 확대 및 인프라 확충, 상용화 수준에 가까운 기술개발 성과 창출, 산학연관 협력 강화 등을 주문했다. 좌담회에는 6개 기업 관계자를 비롯해 장종현 한국과학기술연구원 고분자전해질 단장, 김선동 한국에너지기술연구원 고체산화물수전해 단장, 최승목 한국재료연구원 음이온교환막수전해 단장, 박지훈 한국화학연구원 액상유기수소운반체 단장, 이정인 한국에너지기술연구원 국가기후기술정책센터장, 정택렬 과학기술정보통신부 공공융합연구정책관 등 산학연관 관계자들이 참석했다. 좌담회는 이준기 디지털타임스 세종본부 과학바이오팀 부장의 사회로 진행됐다. 청정수소 R&D 혁신연합 좌담회. 에너지기술연 제공. ◇사회=기업 입장에서 우리나라 수소 산업 생태계는 어떤 상황이고, 시급히 보완해야 할 점은. ◇김호동 팀장=5년 전 석유화학 탈수소 관련 공정 촉매를 국내 기업 최초로 수출하기 시작했다. 돌이켜 보면 실험실에서 개발해 수출까지 할 수 있었던 결정적인 계기는 제품 실증을 위한 사이트를 확보했기에 가능했다. 수소도 마찬가지라고 생각한다. 큰 규모의 실증 사이트나 실증 센터, 실증 테스트베드가 갖춰지면 글로벌 시장에서 기술 경쟁력을 높일 수 있다. ◇김정식 부사장=수소 산업에서 글로벌 경쟁력을 가지려면 가격, 납기, 기술력 등 세 가지가 필요하다. 이 세 가지를 다 갖추고 있으면 ‘글로벌 넘버 원’이 될 수 있다. 현재 수소 산업에서 우리는 세 가지를 다 갖추지 못하고 있다. 가장 시급한 건은 국내 수소 시장이 전혀 형성되지 않고 있다는 점이다. 이 때문에 기업 입장에서 국내에 생산 기지나 생산 여건을 구축하기 어려운 실정이다. ◇김호석 대표=생태계 형성은 시간과 돈의 문제다. 수소 원천기술을 개발하려면 혁신적 아이디어를 통해 긴 호흡으로 연구개발에 투자해야 한다. 또한 수소를 수소차만이 아닌 다양한 분야에 적용한 새로운 비즈니스 모델이 필요하다. 여기에 개발된 기술을 실증하고 스케일업 할 수 있을 정도로 정부가 수소 가치 사슬 구축에 사람과 돈을 적재적소에 투입해야 한다. ◇신현철 부사장=중점연구실 덕분에 요소기술 개발은 걱정이 없다. 다만 국내 시장이 없다는 게 큰 문제다. 기술을 개발해도 국내에는 시장이 없어 제품으로 팔 수 없다. 이런 점에서 중국의 사례를 스터디할 필요가 있다. 중국은 수전해 시장을 정부 주도로 만들어 업체들이 생겨나고, 공급망을 자체적으로 형성했다. 이를 기반으로 기술력과 가격 경쟁력을 확보해 가고 있다. ◇류보현 이사=국내에서 제품을 개발하고 나면 팔 곳이 없다. 고체산화물수전해(SOEC) 시스템을 예로 들면 국내에서 살 곳이 없다. 수요기업이 나타나려면 10년이 걸릴 것이다. 결국 글로벌 시장으로 가야 한다. 중동과 남미 등 시장이 있는 국가와 국제공동연구를 통해 시장을 만들면서 제품을 보급할 수 있는 기회를 만들어야 한다. ◇김준영 팀장=수소 관련 시장이 열리지 않은 상황이다. 유럽 출장을 가고 충격을 받았다. 유럽은 여러 스펙의 수전해 기술별 서플라이 체인(공급망)을 고려해 밸류체인(가치사슬)을 만들어 가고 있었다. 이런 점에서 정부의 정책과 제도가 빠르게 이뤄져야 한다. ◇사회=수소중점연구실에서 개발된 기술을 사업화로 원활히 연계하기 위한 전략은. ◇김정식 부사장=기술이전료는 순수하게 비용이다. 기업 입장에서 기술을 이전받아 와서 실패하면 그냥 날리는 돈이 된다. 이로 인해 기술이전이 원활하게 이뤄지지 않는 것이다. 또 한 가지 문제는 기술을 가져와도 양산 과정에서 어려움에 부딪힌다. 중점연구실에서 기술을 개발하기 시작할 때 양산을 염두에 두고 진행해야 한다. ◇류보현 이사=출연연과 대학이 개발한 좋은 기술이라도 양산까지 가려면 추가적인 기술 개발이 필요하다. 이는 결국 고스란히 기업의 비용 부담으로 이어진다. 기술이전을 받아도 50∼70%는 기업의 몫이 되고, 제품에 적용하기까지 3∼4년 더 걸린다. 이로 인해 기업이 적극적으로 기술이전에 나서지 못하고 있다. ◇김호석 대표=경상기술료 비중을 높이면 된다. 더 중요한 것은 기술이전을 통해 다양한 비즈니스 모델이 나올 수 있어야 한다. 그런 의미에서 중점연구실에서 나온 기술을 수요 기업이 실증하고, 상호 평가를 거쳐 시범 보급할 수 있도록 초기 공급망을 만들어줘야 한다. ◇사회=5대 분야 국가수소중점연구실의 역할은 어떠해야 하는가. ◇장종현 고분자전해질 국가수소중점연구실 단장=저희 역할을 농구에 비유하면, 기업이 슛을 쏠 수 있도록 공을 배급하는 것이 원천기술 개발이다. 동시에 골대에 맞고 튀어 나오는 공을 잡아 다시 슛을 시도하게 만드는 피드백 과정도 중요하다. 단순히 제품 실증이나 검증에서 끝나는 것이 아니라, 왜 안 됐는지를 분석하고 개선된 기술을 다시 공급하는 순환적 R&D 협력 체계를 만드는 것이 중점연구실의 역할이 될 것이다. ◇박지훈 액상유기수소운반체 국가수소중점연구실 단장=저희는 밸류체인을 확장하는 역할을 해야 한다. 내년에는 수전해로 생산된 수소를 어떻게 하면 효율적으로 저장하고 공급할 수 있는지를 고민해 밸류체인을 확대하려고 한다. 이를 바탕으로 현실적인 액션플랜이 마련된 로드맵을 만들도록 노력할 것이다. ◇최승목 음이온교환막 수전해 국가수소중점연구실 단장=개발된 소재가 중점연구실의 검증과 피드백을 통해 기업들이 믿고 사업화할 수 있도록 신뢰를 주는 역할을 해야 한다. 기업에서 “이건 믿을 수 있는 소재야, 공정이야”라고 할 정도로 신뢰를 회복해 많은 기술들이 산업체로 넘어가 사업화되도록 노력해야 한다. ◇김선동 고체산화물 수전해 국가수소중점연구실 단장=기술을 개발해 밸류체인으로 이어지는 과정에서 역할을 해야 한다. 이를 위해 중점연구실의 성과를 참여기업, 수요기업, 기술에 관심 있는 기업들과 공유하는 프로그램이 있었으면 한다. 기술박람회나 기술교류회 등을 확대해 기업들이 기술에 대해 정확히 이해하고, 기업이 기술을 이전받을 수 있는 다양한 기회를 제공할 수 있으면 좋겠다. ◇신현철 부사장=시장이 열리면 업체들이 너나할 것 없이 뛰어들 텐데, 옥석을 가릴 수 있는 인증센터나 인증마크가 필요하다. 규제를 위한 인증이 아닌 잘못된 것을 올바르게 알려주는 인증이어야 한다. ‘청정수소 R&D 혁신연합 좌담회’에 참석한 주요 참석자들이 기념촬영을 하고 있다. 에너지기술연 제공. ◇사회=중점연구실의 기술이 산업체로 자연스럽게 이전되기 위한 방안은 무엇인지. ◇김선동 단장=기업들과 얘기하다 보면 개발된 제품을 평가하고 인증할 수 있는 공용 플랫폼에 대한 요구가 가장 크다. 이를 위해 중점연구실이 양산에 버금가는 제조설비와 평가 플랫폼을 갖춰 기업들의 기술사업화를 도와줘야 한다. 다행히 과기정통부가 내년부터 ‘청정수소 원천기술 밸류업 사업’을 통해 성능 검증 플랫폼 구축을 추진하려는 것으로 알고 있다. ◇이정인 한국에너지기술연구원 국가기후기술정책센터장=작년부터 기업들과 만나 의견을 들어보고 수요조사를 해 본 결과, 개발한 제품을 검증할 수 있는 체계와 플랫폼이 필요하다는 지적이 굉장히 많았다. 올 초부터 과기정통부와 관련 사업을 기획했고, 내년 신규사업으로 추진하려고 한다. 아직 예산 규모가 확정되지 않은 상황이지만, 지속적으로 사업을 확대해 기업과 중점연구실 간 연결고리를 만들어 나갈 것이다. ◇류보현 이사=중점연구실의 기술이 사업화되기 위해선 기술성숙도를 적어도 7∼8 수준으로 높여야 한다. 이보다 기술성숙도가 낮으면 기업이 이전을 받아도 추가적인 기술개발을 거쳐 사업화할 수 밖에 없어 부담이 커진다. 양산기술에 대한 지원도 필요한데, 이를 정부 과제에 반영해 줬으면 한다. ◇김정식 부사장=기술이전 조건을 통상실시권으로 해 비용을 낮췄으면 한다. 그래야 기업들이 더 많은 기술을 이전받아 기업의 노하우를 더해 새로운 제품으로 시장에 내놓을 수 있다. 전용실시권을 기업에 부여하는 것은 오히려 독창적인 제품을 만드는 데 제약이 될 것 같다. ◇사회=지난 9일 2030년까지 청정수소 생산기술 100% 국산화를 목표로 ‘청정수소 R&D 혁신연합’이 출범했다. 어떻게 발전시켜 나가야 할까. ◇김호동 팀장=기업들이 가격 경쟁력을 갖도록 해야 한다. 국산화 과정에서 가격은 필요조건이다. 국산화된 이후에도 과기정통부 주관으로 제품에 대한 전시회나 홍보가 국내외에서 활발하게 이뤄진다면 더 높은 경쟁력을 가질 수 있을 것이다. ◇김정식 부사장=수소 산업 생태계 기반을 잘 마련해야 한다. 이런 차원에서 정부가 청정수소만으로 발전기를 가동하는 수소 전소 발전을 만들고, 거기에 수소 공급망을 구성해 기업들이 제품을 납품할 수 있게 해 주면 아주 다양한 비즈니스 모델이 나올 것이다. 부처 간 협업 과정에 이런 아이디어가 반영됐으면 한다. ◇신현철 부사장=중점연구실에 지원을 더 많이 해야 한다. 요소기술을 개발해도 상용화하려면 공백기술이 존재하기 마련이다. 중점연구실에서 개발하는 요소기술을 좀 더 규모 있게 개발해 기업들이 상용화 과정에서 보다 손쉽게 스케일업할 수 있게 해 줘야 한다. ◇김준영 팀장=탄소중립과 RE100 등을 고려한다면 청정수소 ‘생애주기평가(LCA)’에 관심을 지금부터 가져야 한다. 국내 LCA 관련 연구를 하는 교수분들이 6∼7명 밖에 안 된다. 이 분야의 전문가 육성이 필요한 이유다. 혁신연합에서 기업과 함께 청정수소 공급망을 확장하는 차원에서 LCA 분야 전문가를 육성하는 방안도 고민해야 한다. ◇장종현 단장=수소 기술은 재생에너지 중심의 에너지전환을 뒷받침하는 국가 전략적 핵심 분야이기 때문에 전략적이고 체계적인 수소 R&D 생태계 확립과 산업 지원이 필수적이다. 청정수소 R&D 혁신연합은 ‘태릉선수촌’과 같은 곳으로, 5개의 중점연구실과 67개 기업이 모여 각자의 기술과 역량을 결집·고도화하는 터전이다. 중점연구실은 각기 특화된 설비를 갖추되, 이를 공유할 수 있는 체계를 마련하여 협력적 발전을 이끌어갈 것이다. ◇정택렬 과기정통부 공공융합연구정책관=중국이 수소 분야에서 우리나라를 무서운 속도로 추격하고 있다. 자칫 우리나라가 수소 기술선도국과 중국 사이에서 넛크래커 신세가 될 수 있다는 위기의식을 가져야 한다. 그런 차원에서 혁신연합을 출범시킨 것이다. 앞으로 5년이 골든타임이다. 혁신연합은 원천기술 개발부터 기술사업화까지 원팀이 돼 농구경기의 전술 중 하나인 ‘올 코트 프레싱’(전면 압박 수비)으로 나가야 한다. 과기정통부는 기업이 원천기술 기획단계부터 들어와서 연구개발을 추진하고, 요소기술들을 실증·상호 검증해 기술사업화와 비즈니스로 원활하게 이어질 수 있도록 R&D 전주기에 걸쳐 적극 지원하겠다. 2030년 청정수소 생산기술 100% 국산화라는 담대한 목표를 혁신연합이 이뤄 나갈 수 있도록 함께 하겠다. 공동기획=디지털타임스·한국에너지기술연구원 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr*원본기사링크 : [청정수소 활성화의 길] 실험실 원천기술 넘어 사업화… 산학연관 청정수소 ‘원팀’ | 디지털타임스
2025-09-29갈 길 먼 탄소중립,하지만 "비용 효과적인 탄소중립기술은 무엇인가?"에 대한 질문에는 쉽게 답하기 어려웠습니다.온실가스 감축기술의 ‘성과’를 정량적으로 증명하는 일은 이제 피해갈 수 없는 과제가 되었습니다.이 과제를 정면으로 마주하기 위해 기술 DB기반 온실가스 감축량 평가 연구단이 출범했습니다.Q. 온실가스 감축량 평가 연구단은 어떤 배경에서 출범하게 되었나요?2024년은 산업화 이전 대비 전 지구 평균기온이 1.55℃ 상승하며 기후위기의 가속화가 명확히 드러난 해였습니다. 지구 기온 상승을 억제하기 위한 국가 온실가스 감축목표(NDC) 및 2050 탄소중립 시나리오의 실현 가능성을 뒷받침할 기술적·경제적 근거가 부족하다는 사회적 우려가 제기되었고, 2024년 8월에는 헌법재판소로부터 헌법불합치 판정을 받는 등 정책 신뢰성에도 큰 도전이 제기되었습니다. 동시에 EU CBAM(탄소국경조정제도), 공급망 규제, RE100 등 글로벌 탄소규제가 본격화되면서, 산업계는 Scope 1~3 전과정에 걸친 온실가스 배출에 대해 정량적으로 대응할 수 있는 역량 확보가 시급한 상황에 직면하고 있습니다.이러한 국내외 여건에 대응하고, 정부와 기업이 활용 가능한 과학적 기반의 탄소중립 기술 데이터베이스 및 감축량 평가체계를 마련하기 위해, 환경부와 한국환경산업기술원의 지원으로 『탄소중립 기술DB 기반 온실가스 감축량 평가 연구단』이 출범하게 되었습니다.연구단은 첫째, 기술 및 비용에 기반한 국가 온실가스 감축목표 설정과 2050 탄소중립 시나리오의 정교한 갱신에 기여하고, 둘째, 산업계의 글로벌 탄소규제 대응에 기여하는 것을 연구 목적으로 하고 있습니다.또한 한국에너지기술연구원은 연구단 유치기관으로서 연구단 과제에 참여하는 총 39개 기관, 450여 명의 연구진을 체계적으로 지원하고, 다양한 탄소중립 기술·산업 분야 간의 연계성을 강화하며 연구성과의 통합적 확산을 도모하기 위해, 연구단 사무국 기능을 수행하는 전담 조직을 원장 직속으로 설치하고 이를 통해 연구단의 안정적 운영과 효율적 관리를 적극 지원하고 있습니다.Q. 주요 목표는 무엇인가요?연구단의 주요 목표는, 국가 온실가스감축목표(NDC) 설정과 산업계의 글로벌 탄소규제 대응을 기술적으로 지원하기 위해, 탄소중립 기술 DB 및 LCI DB(Life Cycle Inventory Database, 전과정 목록 데이터베이스), 온실가스 감축 잠재량 및 영향 평가 모델을 구축하고, 정부·기업·연구자 등 다양한 수요자에게 통합 정보 제공이 가능한 플랫폼을 개발하는 것입니다.Q. 앞으로 이 분야에서 가장 중요하게 다뤄야 할 연구 과제는 무엇일까요?무엇보다도 수소, 신재생에너지 전력 생산 및 저장, 석유화학·정유, 시멘트, 철강, 반도체·디스플레이, CCUS, 자원순환 등 탄소중립 핵심 산업 분야의 기업들과 긴밀히 협력하여, 실제 산업 현장에서 적용 중인 기술들과 미래의 온실가스 감축 혁신기술들의 에너지 소비, 효율, 온실가스 배출량, 비용 등에 대한 신뢰성 높은 데이터를 체계적으로 확보하는 것이 가장 중요한 과제입니다.아울러, 각 기술 분야의 전문가뿐 아니라 전과정평가(LCA), NDC 분석모형 등 관련 분야 연구진 간의 유기적인 협업을 통해, 축적된 기술 DB를 바탕으로 부문별·기술별 최적의 탄소중립 경로를 정량적으로 도출하고 검증하는 연구가 수행되어야 합니다.Q. 우리나라의 온실가스 감축 목표(NDC)를 달성하는 데 연구단이 어떤 역할을 할 수 있을까요?연구단은 국가 온실가스 감축목표(NDC)의 실효적 이행을 뒷받침하는 과학적 기반을 마련하는 데 중추적 역할을 수행합니다.구체적으로는, 국가 NDC 이행에 필수적인 탄소중립 기술에 대해 기술적·환경적·경제적 데이터베이스를 구축하고, 감축 잠재량, 비용 효율성, 전과정 환경영향 등을 정량적으로 분석하는 연구를 수행함으로써, 현실적이고 최적화된 탄소중립 경로 설정에 기여합니다.또한, 기업이 직접 활용할 수 있는 감축 잠재량 평가도구 및 데이터 서비스를 제공하여, 산업계의 자발적 감축 노력과 글로벌 탄소규제 대응 역량 강화를 동시에 지원합니다. 이를 통해 국가와 산업계의 온실가스 감축 실행력을 높이고, NDC 달성을 위한 정량적·정책적 기반을 효과적으로 확보할 수 있습니다.
2025-07-17□ 한국에너지기술연구원(원장 이창근)은 9월 6일(금) 연구원의 복합기술실험동 1층 세미나실에서 연구원 창립 47주년 기념식을 성황리에 개최했다. 기념식은 창립 47주년 기념 영상 상영, 유공자 공적 소개, 포상 수여식, 기념사 순으로 진행됐다. <!--[if !supportEmptyParas]--> <!--[endif]--> □ 포상 수여식에서는 총 50명의 직원이 국가과학기술연구회 이사장상, 우수직원상, BEST 신입직원상 등을 수상했다. 아울러 40년 근속자 등 장기 근속자의 공로를 치하하는 근속상 수상도 함께 진행됐다. □ 이어진 기념사에서 이창근 원장은 국가 수소 중점연구실 선정, 독일 프라운호퍼와의 MOU 체결 등 지난 1년간 연구원이 이룩해 온 굵직한 성과를 공유했다. 또 향후 연구원이 나아갈 방향과 추진 전략을 발표해 세계 최고의 에너지·환경 기술 전문 기관으로 우뚝 서기 위한 포부를 밝혔다.
2024-09-06- 6/14(금) 에너지연 대전 본원서 에너지연-로렌스 리버모어 국립연구소 간 탄소중립 핵심기술 연구협력 워크숍 개최- 미국 국립연구소와 기술, 관심 분야 협력점 모색을 통한 글로벌 파트너십 확대■ 한국에너지기술연구원(이하 ‘에너지연’)은 6월 14일(금) 대전 본원에서 미국 로렌스리버모어 국립연구소*(이하 ‘LLNL’)와 수소, 이차전지, 탄소 포집·활용(CCU) 등 탄소중립 핵심기술전반에 대한 연구협력 워크숍을 개최했다.* 로렌스 리버모어 국립연구소(Lawrence Livermore National Laboratory): 1931년 캘리포니아 대학교 물리학과 어니스트 로렌스가 주도하여 만든 방사선 연구소가 전신이며, 1952년에 로렌스 리버모어 국립연구소 개설- 물리학 분야에서 세계적 역량을 보유하고 있으며, 컴퓨터/바이오/환경·지구/에너지과학/에너지기술/일반과학을 담당하는 6개의 실험실로 구성[사진자료] 에너지연-LLNL 워크숍 단체사진(아래줄 왼쪽 두번째부터 LLNL Glenn Fox(글렌 폭스) 본부장, 에너지연 이창근 원장)□ 이번 LLNL과의 워크숍은 캠프데이비드 선언*으로 촉발된 국제공동연구 기회를 적극적으로 활용해 미국 국립연구소와의 국제협력 체계를 구축하고 연구 네트워크를 확산하고자 마련됐다.* 캠프데이비드 선언: 2023년 8월 18일 미국 캠프데이비드에서 개최된 한미일 정상회의. 정상회의에서 한미일은 전통 안보, 경제, 과학기술, 그리고 글로벌 이슈들에 대한 포괄적 협력을 추구하고, 이를 통해 더 나은 인도-태평양과 세계를 만들어나가기로 다짐■ 글렌 폭스(Glenn Fox) 본부장 등 10명의 연구진으로 구성된 LLNL 방문단과 에너지연 대표단은 워크숍에서 각 기관의 연구분야를 소개하는 한편, 공통 연구분야의 협력점을 모색하고 향후 확대 방안을 논의했다.□ 이날 양 기관은 각 기관의 연구분야 중 수소, 이차전지, 탄소 포집·전환, 에너지 소재 분야를 주 협력 분야로 정하고 세부 연구주제를 탐색하기 위한 후속 워크숍을 추진하기로 합의했다.■ 에너지연 이창근 원장은 “이번 워크숍은 에너지안보와 기후변화 대응기술 공동개발을 위한 국제협력의 귀한 출발점”이라며, “탄소중립 분야의 국제공동 연구 확대를 통해 세계 최고 수준의 연구성과를 도출할 수 있도록 노력하겠다.“고 밝혔다.[사진자료] 에너지연 이창근 원장이 인사말을 하고 있다□ LLNL 방문단 대표인 글렌 폭스(Glenn Fox) 본부장은 “한미 정부 간 과학기술외교 덕분에 한국의 기술 현황을 더욱 잘 이해할 수 있었다.”며, “이번 워크숍은 기후변화 대응 에너지기술 현황을 파악하고 서로 협력할 수 있는 부분을 탐색, 확장하는 첫 단추”라고 답했다.[사진자료] LLNL Glenn Fox(글렌 폭스) 본부장이 인사말을 하고 있다□ 한편, 양 기관은 이번 워크숍을 발판삼아 협력 사업의 구체화를 위해 미국 현지 워크숍과 함께 업무협약 체결을 추진해 에너지, 기후기술을 위한 글로벌 파트너십을 강화할 계획이다.
2024-06-17KIER에서 소개하는 에너지 관련 카드뉴스!