- 국내 연구진, 저가 센서 활용한 소규모 사업장의 활성탄 교체 주기 측정 기술 개발 - 맞춤형 활성탄 재활용 공정 구축, 공정 중 발생하는 합성가스로 전기 생산 가능 - 구축된 재활용 설비의 공동 활용으로 소규모 사업장 비용 부담 낮춰 ■ 한국에너지기술연구원(원장 이창근, 이하 ‘에너지연’) 대기청정연구실 전동혁 박사 연구진이 소규모 사업장에서 배출되는 휘발성유기화합물(VOCs)을 효율적으로 관리하고 기존보다 적은 에너지로 재활용하는 기술을 개발했다. 특히 생활권에 위치한 자동차 도장 업체 등에 적용될 수 있어 배출 규제로 인한 사업장의 부담을 줄이는 데 크게 기여할 전망이다. □ 벤젠 등 발암성 물질로 구성된 휘발성유기화합물은 주로 페인트나 새 가구, 산업공정에서 발생해 미세먼지와 악취를 유발한다. 이를 제거하기 위해 공기정화 효과를 가진 활성탄이 주로 사용되며, 대기오염물질 배출 4종 이하의 소규모 사업장인 경우 활성탄을 사용해 휘발성유기화합물 배출을 억제하는 규제가 시행 중이다. □ 생활권에서 흔히 볼 수 있는 자동차 도장 업체도 121평 이상이면 규제 대상이다. 규제에 따라 자동차 도장 업체는 필터와 활성탄으로 구성된 방지시설에 측정 센서를 의무적으로 설치하고 방지시설의 가동 여부를 실시간 관리해야 한다. 하지만 저가 센서로는 활성탄의 교체 주기를 정확히 파악할 수 없고 고성능 센서의 설치도 의무가 아니기 때문에 비용 부담을 느끼는 소규모 사업장에서는 실질적인 조치를 하기 어려운 실정이다. ■ 이에 연구진은 저가의 센서로도 활성탄 교체 주기를 확인할 수 있는 기술과 폐활성탄을 재생하는 기술을 개발해 소규모 사업장의 활성탄 교체 비용을 신품의 절반 수준으로 줄이는 데 성공했다. □ 연구진은 고성능 센서의 휘발성유기화합물 측정값과 저가 센서의 측정값 차이를 계산하고 차이가 일어나는 환경 조건을 분석해 저가 센서에서도 정확한 측정을 가능하게 하는 알고리즘을 개발했다. 알고리즘이 적용된 센서의 측정 정확도는 92%까지 올라갔으며, 이를 통해 고성능 센서를 활용하지 않고도 명확한 교체 주기를 확인할 수 있다. □ 활성탄의 교체에 들어가는 비용은 공기 정화용 활성탄에 적합한 재활용 기술을 통해 해결했다. 활성탄은 수질 정화용과 공기 정화용으로 구분된다. 대체로 고온의 열을 가해 활성탄이 흡수한 물질을 제거하고 재활용하지만 수질 정화용에는 1,000도의 열이 필요하고 공기 정화용은 200도의 환경에서도 가능하다. 하지만 현재까지는 공기 정화용에 특화된 설비가 없어 가열 비용이 높은 수질 정화용 재활용 설비를 활용하고 있다. □ 반면 연구진은 공기 정화용에 특화된 200도 환경의 설비를 구축하고 기존 공정에 비해 공정 에너지 소모를 70% 이상 줄이는 데 성공했다. 구축된 설비는 컨베이어 벨트처럼 활성탄을 연속 이동시키고 이동하는 동안 지속적인 증기 공급을 통해 휘발성유기화합물을 일정하게 제거할 수 있다. 재생된 활성탄은 신품 대비 90%의 성능을 나타내 사업장에서 다시 활용할 수 있다. □ 특히 휘발성유기화합물 제거 시에 일정량의 합성가스가 발생하는 데 이를 활용해 발전기를 돌리는 형식으로 전기 생산도 가능하다. 생산된 전기는 다시 공정에 투입돼 재활용에 들이는 비용과 재활용을 의뢰한 사업장이 부담하는 비용을 줄이는 역할을 한다. 연구진은 구축된 설비를 다수의 소규모 사업장이 공동으로 활용하면 활성탄 교체 비용이 신품 대비 절반 가량 줄어들 것으로 예측했다. □ 이 외에도 연구진은 휘발성유기화합물을 활용해 친환경 에너지원인 수소를 생산하는 방법을 개발 중이다. 현재 휘발성유기화합물은 소각해서 없애는 것이 일반적인데, 이 과정에서 온실가스인 이산화탄소가 발생하기 때문이다. 연구진은 휘발성유기화합물에 포함된 탄소를 개질해 수소로 전환하고 재활용 전 과정에서 탄소가 발생하지 않는 친환경 공정 개발을 목표로 하고 있다. ■ 연구를 주도한 에너지연 전동혁 박사는 “이번 연구는 소규모 사업장의 휘발성유기화합물 배출을 효과적으로 관리하고 폐활성탄 재생을 통해 운영 비용을 절감하는 한편, 폐가스인 휘발성유기화합물의 에너지화를 실현했다는 점에서 의미가 크다.”며, “향후 친환경 공공 관리 체계 확산과 탄소중립 실현에 기여할 것”이라고 밝혔다. □ 한편, 이번 연구는 환경부 사업장 미세먼지 지능형 최적 저감·관리 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 국제 저명 학술지 에너지 컨버전 앤 매니지먼트 엑스(Energy Conversion and Management : X)에 2024년 10월 온라인 게재됐다.
2025-04-01-에너지연, 대기 중 이산화탄소 직접 포집을 위한 신소재 및 공정 기술 개발 -연속운전을 통해 하루 1킬로그램의 이산화탄소 포집, 95% 이상의 고농도 이산화탄소 회수 -올해 하루 10킬로그램 규모로 확대 예정, 단계적 성장을 통해 2030년 상용화 기술 확보 목표 ■ 한국에너지기술연구원(이하 에너지연) CCS연구단 박영철 박사 연구진이 새로 개발한 건식흡수제를 이용해 대기 중의 이산화탄소를 직접 포집하고 평균 96.5%의 고농도로 회수하는 데 성공했다. 연구진은 대기 중 이산화탄소를 하루 1킬로그램 이상 회수하는 실증에도 성공해 상용화에 한 발짝 다가섰다. □ 현재 우리나라의 대기 중 이산화탄소 농도는 2013년에 최초로 400PPM을 돌파해 2023년 427PPM*으로 매년 높아지는 추세다. 같은 기간 우리나라의 연평균 온도는 1.1도 상승해 지구온난화로 인한 기후 위기의 심각성을 나타냈다. * 통계청 지표누리 e-나라지표 데이터 참조 □ 발전소, 공장 등 대표적인 이산화탄소 배출 시설에는 이미 많은 개발이 이뤄진 이산화탄소 포집 기술을 적용할 수 있다. 하지만 대기 중에 퍼진 이산화탄소를 줄이기 위해서는 새로운 기술이 필요하다. 대기 중 이산화탄소를 직접 잡아내는 직접 공기 포집 기술(이하 ‘DAC’)이 주목받는 이유다. □ DAC 기술에는 이산화탄소만 선택적으로 흡수하는 성질을 가진 아민 기반의 건식흡수제가 주로 사용된다. 흡수제가 이산화탄소를 머금은 뒤 100도 이상의 고온 환경에서 이산화탄소를 분리하고 순수한 이산화탄소만 회수하는 원리다. □ 하지만 아민 흡수제는 고온 환경에서 내구성이 떨어져 성능이 저하된다는 단점이 있다. 이에 진공 환경에서 이산화탄소를 회수하는 등 다양한 대안 기술이 개발되고 있지만 아직까지 상용화에 이르지 못했다. ■ 연구진은 기존 흡수제가 고온 환경의 내구성 저하 문제를 해결하기 위해 새로운 아민 기반 건식흡수제(SMKIER-1)를 자체 개발했다. □ 기존 흡수제는 이산화탄소를 강하게 흡수하는 아민과 아민을 잡아주는 실리카 지지체로 구성돼 있다. 하지만 아민이 가진 이산화탄소와의 결합력이 너무 강해서 다시 떼어내려면 많은 열에너지가 필요하다. 이 과정에서 열에 대한 내구성이 낮은 아민이 쉽게 손상되고 성능 저하를 일으킨다. □ 이를 해결하기 위해 연구진은 아민에 고리화합물 형태의 첨가제를 추가했다. 추가된 첨가제는 이산화탄소와의 결합력을 낮추면서도 아민을 보호하는 역할을 함께 수행해 열로 인한 손상을 막아준다. 이를 통해 이산화탄소 흡수, 회수에 들어가는 에너지는 줄이고 100도 이상의 고온 환경에서도 안정적으로 고순도의 이산화탄소를 회수할 수 있게 됐다. ■ 연구진은 개발한 흡수제를 공정에 적용하고 350시간 이상 연속 운전 실증을 진행했다. 그 결과, 하루 1킬로그램의 이산화탄소를 96.5%의 고순도로 회수*하는데 성공했으며 이는 국내에 보고된 최초 사례다. * 고순도 이산화탄소 회수 : 포집된 이산화탄소는 압축⋅액화 처리 후 저장되며, 이산화탄소의 순도가 높을수록 압축⋅액화에 들어가는 비용이 줄어들고 이산화탄소 재활용 시에도 고순도일수록 유리하다는 장점이 있음 □ 연구진은 올해 중 하루 이산화탄소 10킬로그램을 포집할 수 있는 공정 실증을 진행할 예정이며 향후 하루 200킬로그램급의 단계적 규모 확대를 통해 2030년 상용화 기술 확보를 목표로 하고 있다. 이를 통해 2035년까지 연간 1,000톤 이상의 이산화탄소를 포집할 수 있는 실증 설비를 구축할 수 있을 것으로 내다봤다. ■ 연구책임자인 박영철 박사는 “본 기술을 통해 우리나라에서도 궁극적으로 연간 수백만 톤의 이산화탄소를 줄일 수 있는 기술의 첫발을 내디뎠다”며, “이를 통해 탄소중립을 목표로 하는 글로벌 노력에 중요한 기여를 할 수 있을 것”이라고 밝혔다. □ 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 DACU 원천기술개발사업의 지원으로 수행됐다.
2025-03-17에너지연, 친환경 ‘그린수소’의 경제적 생산을 위한 청사진 제시 -알칼라인 수전해, 양성자교환막 수전해 기술 비교로 최적의 운영 전략 도출 -현재로서는 알칼라인 수전해와 기존 전력망을 이용한 보조 전력 연계가 가장 효율적 -제주도 기상 데이터를 기반으로 우리나라에 적합한 수전해 수소 생산 조합 제안 ■ 한국에너지기술연구원(이하 에너지연) 에너지AI·계산과학실 박정호 박사 연구진이 미래 친환경 수소 생산 기술로 손꼽히는 수전해 기술의 경제성을 분석하고 최적의 운영 방안을 제시했다. □ 미래 친환경 연료인 그린수소의 생산에는 주로 알칼라인 수전해와 양성자교환막 수전해(이하 ‘PEM 수전해’) 기술이 활용된다. 이 중 알칼라인 수전해 기술은 값싸게 대량의 수소를 생산할 수 있어 가장 상용화된 기술이다. 하지만 장치 가동에 필요한 전력의 요구치가 높고 일정한 공급이 필요해 전력 생산이 들쑥날쑥한 재생에너지와의 연계가 어렵다. * 그린수소 : 태양광 등 재생에너지를 통해 얻은 친환경 전력으로 물을 분해해 생산하는 궁극적인 청정 수소. 청정 수소는 2038년까지 암모니아 발전과 함께 우리나라 전체 발전량의 6.2%(‘23년 기준 발전량 없음)를 담당할 계획(11차 전력수급기본계획, 2025.02.21.) * 알칼라인 수전해 : 수산화칼륨 등 알칼라인 액체 전해질을 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 기술 * 양성자교환막 수전해 : 고체 상태의 양이온 교환막을 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 기술 □ PEM 수전해의 경우 적은 전력으로도 수소를 생산할 수 있어 재생에너지만으로도 작동이 가능하다. 하지만 초기 설치 비용이 높고 알칼라인 수전해에 비해 기술 성숙도가 낮다는 단점이 있다. 한가지 기술만으로 그린수소 생산 인프라를 구축하기 어려운 이유다. ■ 이에 연구진은 알칼라인 수전해와 PEM 수전해의 기술적 차이, 경제성을 비교 분석해 최적의 운영 전략을 도출했다. 특히 알칼라인 수전해의 가동 전력을 안정적으로 공급하기 위해 기존의 전력망을 보조 전력으로 이용하는 것이 가장 경제적이라는 시각을 제시했다. □ 알칼라인 수전해 장치에 전력이 일정하게 공급되지 않으면 가동과 중단이 반복돼 열화가 발생하고 수명과 효율이 떨어진다. 이를 극복하기 위해서는 에너지 저장 장치(이하 ‘ESS’) 등 보조 전원을 활용해 전력을 끊임없이 공급해야 한다. □ 연구진의 분석 결과, 재생 전력을 사용하면서 ESS를 보조 전원으로 활용할 경우 수소 생산 단가*는 킬로그램당 최대 8.6달러로 평가됐다. 반면 기존 화석 연료 발전 중심의 전력망을 통해 보조 전력을 확보하면 킬로그램당 6.6달러로 낮아진다. 현재 기준으로 기존 전력망과의 연계가 경제적이지만 환경 문제를 해소하지 못해 장기적으로는 ESS 단가 절감과 바이오매스, 원자력 등 무탄소 연료 발전 비중이 높아져야 한다는 분석이다. * 균등화 수소 생산 단가(LCOH, Levelized Cost of Hydrogen) : 수소 생산을 위한 총 자본과 운전 비용의 합계를 총 수소 생산량으로 나누어 수소 생산 단가를 도출하는 지표 * 수소생산단가 도출 기준 1) (ESS 조합 기준) ESS 용량 500메가와트시(Mwh) 조합 시 8.6달러/킬로그램 2) (전력망 이용 기준) 알칼라인 수전해 운전에 필요한 최소 전력인 20% 이용 기준 6.6달러/킬로그램 □ 또 다른 기술인 PEM 수전해의 경우 장치에 과부하를 주면 오히려 경제성이 개선된다는 시각을 제시했다. PEM 수전해 장치는 필요 이상으로 전력을 과잉 공급해 수소 생산량을 늘리는 과부하 운전이 가능하기 때문이다. 연구진은 재생에너지 발전량을 늘려 필요 전력의 1.5배를 과잉 공급할 경우 수소 생산 단가를 킬로그램당 5.8달러까지 낮출 수 있을 것으로 내다봤다. □ 이를 통해 연구진은 재생에너지 발전 비율이 높고 안정적 공급이 가능한 환경에서는 PEM 수전해를, 이외의 환경에서는 알칼라인 수전해와 무탄소 기반의 전력망을 조합하는 것이 가장 이상적이라고 분석했다. □ 이에 더해 연구진은 우리나라 환경에 맞는 최적의 수전해 수소 생산 조합을 제안했다. 제주도의 기상 데이터를 기반으로 평가한 결과, 향후 수전해 설비 100메가와트(MW)를 기준으로 해상풍력 100메가와트, 태양광 100메가와트를 조합하면 킬로그램당 4달러 수준에서 안정적인 수소 공급이 가능할 것으로 내다봤다. ■ 연구를 주도한 에너지연 박정호 박사는 “이번 연구는 알칼라인과 PEM 수전해의 기술적 차이를 명확히 분석하고, 에너지 환경에 따른 최적의 설계 및 운영 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다.”며, “향후 재생에너지를 활용한 수소 생산 시스템 구축 시, 기술 선택과 투자 방향을 결정하는 데 중요한 참고 자료가 될 것”이라고 밝혔다. □ 연구성과는 에너지연 기본사업을 통해 수행됐으며 국제 저명 학술지 에너지 컨버전 앤 매니지먼트(Energy Conversion and Management, IF 9.9, 역학 분야 상위 1.8% 저널) 2월호에 게재됐다.
2025-03-06기후변화는 세계가 직면한 가장 심각한 위기 중 하나로, 극단적인 기상현상과 생태계 변화는 물론 사회·경제 전반에 걸쳐 광범위한 영향을 미치고 있다. 폭염, 산불, 홍수와 같은 자연재해는 더욱 빈번해지고 있으며, 이는 인류에게 지속 가능한 발전을 위한 새로운 해법을 요구하고 있다. 최근 캘리포니아에서 발생한 대규모 산불 또한 기후 위기 재난이 현실로 다가온 대표적 사례로, 전 지구적인 협력과 역량 결집이 필요한 시기임을 보여줬다. 그러나 최근 미·중 간 패권 경쟁과 기술 보호주의의 확산 등 글로벌 환경 변화로 인해 협력의 복잡성이 더욱 심화되고 있다. 우리나라도 국제적인 에너지 기술 혁신과 정책 간 협력을 통해 글로벌 에너지 전환을 지원하며, 기후변화 대응과 탄소중립 실현을 위한 역할을 지속 수행해 점차 중요한 위치를 확보하고 있다. 특히 2025년부터 유럽연합의 연구혁신 프로그램인 호라이즌 유럽에 준회원국으로 참여를 앞두고 있어, 국내 기관, 기업이 유럽연합의 회원국과 공동 연구 프로젝트를 수행하며 기술 혁신을 촉진할 계획이다. 기후변화 대응 및 탄소중립 실현을 위한 우리나라의 국제 협력 방향성은 공동 연구를 통한 첨단 기술 개발과 글로벌 에너지 거버넌스의 강화라는 측면에서 체계적으로 이루어질 필요가 있다. 먼저 연구 측면에서, 유럽, 북미 등 선진 연구기관과의 협력을 강화해 첨단 기술 개발의 글로벌 허브로 자리매김할 필요가 있다. 특히, 호라이즌 유럽 등 다자간 협력 플랫폼은 우리나라의 기술 수준을 발전시키는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 또 다른 측면에서, 우리나라는 글로벌 에너지 거버넌스 체계의 주도적인 구성원으로서 역할을 해야 한다. 에너지 기술 및 정책의 표준화를 통해 국제사회에서의 협력을 촉진하고, 국내 기술과 정책을 글로벌 모범 사례로 제시하며 국제 에너지 기구 및 협력 플랫폼에서의 적극적인 참여를 통해 국제 사회의 에너지 전환 정책과 규제를 조정하고 협력을 강화해야 한다. 이러한 방향의 일환으로, 에너지·환경 기술 분야 대표 연구기관인 한국에너지기술연구원은 2024년 독일의 프라운호퍼 연구소와 헬름홀츠 연구소, 2025년 미국 국립재생에너지연구소와의 MOU 체결을 통해 에너지 디지털 전환과 첨단 기술 개발을 주도하기 위한 전략적 국제협력에 주력하고 있다. 더불어, 기후변화 대응 및 탄소중립 실현을 위한 중장기적 방안으로 호주, 태국, 몽골, 일본 등 아시아-태평양 지역 국가 간 선박, 파이프라인, 케이블 등을 활용한 초연결 에너지 네트워크 구축을 목표로 ‘아시아-태평양 슈퍼 에너지 하이웨이’ 개념을 제안하여 에너지 기술 분야의 글로벌 리더십을 확보하기 위해 노력 중이다. 기후변화는 단순히 환경적 문제가 아니라 글로벌 경제, 질서 전반에 걸쳐 영향을 미치는 복합적인 과제다. 우리나라는 그간의 첨단 기술 개발과 국제협력을 통해 글로벌 에너지 전환과 탄소중립 실현에 중요한 역할을 수행할 수 있는 위치에 서 있다. 향후 단·중기적 측면에서 공동 연구와 첨단 기술 개발을 강화하고, 장기적으로는 글로벌 에너지 거버넌스를 주도하며, 지속 가능한 미래를 위한 국제사회의 협력과 연대에 선도적인 역할을 해나가야 할 것이다.기사링크 : [헤럴드광장] 기후위기 해법, 에너지 글로벌 역량 결집 나서야 - 헤럴드경제
2025-04-01"당신의 관리비는 안녕하십니까?" 지난 겨울, 기록적인 한파만큼이나 많은 사람들을 놀라게 한 것은 각 가정에도 유례없는 수준으로 오른 관리비였다. 가스비와 전기요금이 동시에 오르면서 난방비와 전기료 부담이 크게 늘어났다. 이를 줄이기 위해 전열기 사용을 줄이고, 실내 온도를 낮추는 등 다양한 절약 방법을 시도하지만, 일반 가정에서 필수적인 에너지 비용을 크게 줄이기는 쉽지 않다. 이러한 상황에서 가정에서 직접 전기를 생산하고 난방까지 해결할 수 있는 '가정용 연료전지'가 새로운 대안으로 주목받고 있다. 현재 대부분의 가정에서는 전기와 난방을 별도로 공급받는다. 전기는 대형 발전소에서 생산된 후 송전을 거쳐 가정으로 공급되고, 난방은 도시가스를 이용해 개별 보일러에서 열을 만든다. 이 과정에서 에너지 손실이 크고, 두 가지 연료를 소비해야 하는 비효율성이 존재한다. 반면, 연료전지는 연료의 연소 없이 화학반응을 통해 직접 전기를 생산해 기존 발전 방식보다 효율이 높으며, 발전 과정에서 발생하는 열을 난방에 활용할 수 있다. 따라서 하나의 장치로 전기와 난방을 함께 해결할 수 있어 에너지 소비를 줄이고, 송전 과정에서의 전력 손실도 방지할 수 있다. 특히 가구당 월평균 전기 사용량을 기준으로 전기요금이 우리나라 대비 두 배 이상 비싸고, 잦은 자연재해로 정전이 잦은 일본은 이미 연료전지를 관리비 절감의 해법으로 활용하고 있다. 일본 정부는 '에네팜(ENE-FARM)'이라는 프로젝트를 통해 가정용 연료전지를 50만 대 이상 보급했다. 무엇보다도 실제 가정의 전기료 절감 효과가 뚜렷하다. 오사카가스의 조사에 따르면, 연료전지를 설치한 가구의 월 전기료가 실제로 30-40% 절감되는 효과를 보고 있다. 더욱이 연료전지는 탄소중립 실현을 위한 대표적인 친환경 발전 기술이라는 점이 주목할 만하다. 에네팜 프로젝트를 통한 20만 대의 연료전지 보급으로 연간 37만 톤의 이산화탄소 배출 감축 효과를 기대할 수 있으며, 이는 약 2650만 그루의 삼나무를 심는 것과 동일한 효과다. 그렇다면 가정용 연료전지가 전기료와 난방비를 절감할 수 있는 좋은 대안이라면, 왜 우리 주변에서 쉽게 볼 수 없는 걸까? 가장 큰 이유는 초기 설치비용이다. 현재 우리나라의 가정용 연료전지 가격은 2019년 2600만 원 수준으로 떨어졌으나, ㎾당 최대 1500만 원에 달하는 보조금을 지급하더라도 소비자 입장에서 부담이 큰 것이 현실이다. 주택 구조의 차이도 중요한 요인이다. 일본은 단독주택 비율이 높아 연료전지 설치가 상대적으로 용이한 반면, 우리나라는 아파트와 같은 공동주택의 비율이 높아 개별 가구에 연료전지를 설치하는 것이 쉽지 않다. 따라서 우리나라의 주된 주거 형태에 적합한 연료전지 개발이 필요한 상황이다. 아직 넘어야 할 장벽은 많지만, 정부의 지원과 기술 발전이 뒷받침된다면 연료전지는 우리 가정의 전기료·난방비 부담을 줄일 실질적인 대안이 될 가능성이 크다. 국내 연료전지 기업들의 기술 개발을 통해 연료전지의 초기 설치비용이 점차 낮아지고 있으며, 앞으로도 가격이 더욱 저렴해질 전망이다. 또한 국내에서는 아파트 단지 차원에서 연료전지를 공동으로 설치하는 방식이 연구되고 있다는 점도 긍정적이다. 이러한 노력 속에서 우리나라는 '수소경제 활성화 로드맵'을 통해 2040년까지 94만 가구에 연료전지를 보급할 계획이다. 전기료와 가스비 부담이 날로 커지는 지금, 과연 연료전지가 가정의 에너지 비용 절감과 탄소중립이라는 두 가지 과제를 동시에 해결할 수 있을까? 앞으로 연료전지 기술이 어떻게 발전하고, 우리의 일상에 언제 도입될 수 있을지 기대된다. 최윤석 한국에너지기술연구원 선임연구원기사링크 : [생활속 과학이야기] 전기료·난방비 폭탄, 연료전지가 답이 될 수 있을까? < 생활속 과학이야기 < 사외칼럼 < 오피니언 < 기사본문 - 대전일보
2025-03-17"오늘의 수소 가격은 얼마지?" 수소차 운전자들은 주유소에서 휘발유 가격을 확인하듯, 수소 충전소에서 수소 가격을 따지는 일이 익숙해지고 있다. 수소는 에너지를 생성하는 과정에서 오염 물질을 배출하지 않고 물만 남기는 친환경 에너지다. 이미 도로에는 수소차, 수소버스, 수소트럭이 달리고 있고, 일부 도시는 수소 연료전지를 활용한 전력 생산을 확대하고 있다. 그렇다면, 과연 우리는 언제쯤 집에서도 수소를 연료로 사용하게 될까? 현재 소비자가 구매하는 도시가스 가격은 킬로그램당 1000-1500원 수준이지만, 이는 생산 원가가 아니라 수입·운송·유통·세금 등이 포함된 최종 소비자 가격이다. 반면, 수소의 경우 현재 가장 저렴한 회색수소(천연가스 개질 방식)의 생산 단가가 킬로그램당 1000-2000원 수준이며, 재생에너지를 이용한 그린수소(전기분해 방식)의 생산 비용은 킬로그램당 5000-9000원으로 훨씬 높다. 우리나라는 2040년까지 그린수소의 생산 단가를 킬로그램당 3000원 이하로 낮추는 것을 목표로 하고 있지만, 수소는 생산 이후 고압 기체 또는 액체로 저장·운송해야 하고, 충전 인프라 구축이 필요해 최종 소비자 가격은 여전히 도시가스보다 비쌀 가능성이 크다. 그러나 화석연료 대비 수소 가격이 낮아질 가능성은 충분하다. 첫째, 태양광과 풍력 같은 재생에너지 발전 비용이 하락하면서, 전기분해 방식의 수소 생산 비용 역시 줄어들 것으로 기대된다. 둘째, 고효율 전해조 개발과 촉매 기술의 개선이 지속되면서 수소 생산 단가가 점차 낮아지고 있다. 셋째, 대량 생산과 인프라 확충을 통해 경제 규모가 커지면 가격이 자연스럽게 내려가는 효과가 발생할 것이다. 여기에 탄소중립 실현을 위한 정부의 지원과 국제 협력도 중요한 역할을 한다. 각국은 탄소세와 배출권 거래제 같은 정책을 도입해 화석연료의 경제성을 낮추고 있으며, 수소 인프라 구축을 위해 대규모 보조금을 지원하는 방식으로 수소의 상대적 경제성을 확보하고 있다. 또한, 일본, 독일, 한국 등 수소 수입 의존도가 높은 국가들은 호주, 사우디아라비아, UAE 등과 대규모 수소 공급망 협력을 추진하면서 안정적인 공급과 가격 인하 효과를 기대하고 있다. 현재로서는 수소가 화석연료보다 경제성이 크게 부족한 것이 사실이지만, 기술 혁신과 정책적 지원이 지속되면 상황은 달라질 수 있다. 국가 차원의 수소 연료 보급에 대한 다양한 시나리오가 존재하며, 이에 대한 적극적인 추진을 통해 2040년을 전후해 화석연료와 유사한 수준까지 수소 가격이 낮아질 것으로 전망하는 시각도 있다. 일부 지역에서는 탄소세 부과와 연계해 더 빠른 시일 내에 경제성이 확보될 가능성도 존재한다. 이렇듯 우리나라의 적극적인 탄소중립 정책과 현재 상황을 고려할 때, 10-20년 이내에 우리는 일상에서 도시가스 대신 수소를 연료로 사용하는 시대를 맞이하게 될 것이다. 이산화탄소를 배출하지 않고 깨끗한 에너지를 누릴 수 있는 미래가 다가오고 있으며, 각 분야의 지속적인 노력을 통해 탄소중립을 향한 수소 사회로의 전환이 얼마나 가속화될 수 있을지 관심이 모아지고 있다. 최윤석 한국에너지기술연구원 선임연구원기사링크 : [생활속 과학이야기] 우리는 언제쯤 집에서 수소를 쓰게 될까요? < 생활속 과학이야기 < 사외칼럼 < 오피니언 < 기사본문 - 대전일보
2025-02-17□ 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.
2024-06-17- 6월 4일(화) 대전 본원서 열린 ‘호라이즌 유럽’ 2차 설명회에 250여명 참석...뜨거운 관심보여- 비(非) 유럽 3번째, 아시아 최초 가입에 따라 이해 증진, 참여 활성화를 위한 가이드 제시■ 과학기술정보통신부(이하 ‘과기부’)와 한국에너지기술연구원(이하 ‘에너지연’)이 6월 4일(화) 14시 에너지연 대전 본원 복합동 세미나실에서 호라이즌 유럽* 2차 설명회(이하 ‘설명회’)를 개최했다. * 호라이즌 유럽(Horizon Europe): 유럽연합이 2021~2027년 총 7년 간 955억 유로(약 140조원)를 지원하는 유럽연합 최대이자 세계 최대의 다자 간 연구혁신(R&I, Research and Innovation) 프로그램- 우리나라는 지난 3월 25일 호라이즌 유럽 준회원국 가입 협상을 완료해 협정 체결 절차가 차질 없이 진행되면 2025년부터 비유럽 지역 국가 중 뉴질랜드(2023년), 캐나다(2024년)에 이어 세 번째, 아시아 지역 최초로 호라이즌 유럽 준회원국이 될 예정[사진자료] 에너지연 대전 본원에서 호라이즌 유럽 2차 설명회가 개최됐다□ 호라이즌 유럽 설명회는 유럽연합(EU)의 최대 연구혁신 프로그램인 호라이즌 유럽에 대한 이해를 높이고, 국내 연구자들의 활발한 참여를 도모하기 위해 과학기술정보통신부와 한국연구재단 주관으로 마련됐다. 호라이즌 유럽은 2021년부터 2027년까지 총 955억 유로(약 140조 원)를 지원하는 대규모 연구혁신 프로그램으로, 우리나라는 2025년 1월부터 준회원국으로 가입할 예정이다.■ 이번 설명회에는 에너지연을 포함한 정부출연연구기관, 카이스트 등 주요 대학과 국제협력 담당자 등 250여 명이 참석해 호라이즌 유럽에 대한 뜨거운 관심을 나타냈다.□ 지난 16일 고려대학교에서 진행된 1차 설명회는 대학 연구자, 산학협력단 관계자를 중심으로 진행됐으며, 2차 설명회는 정부출연연구기관 연구자와 국제협력 담당자를 중심으로 개최됐다.□ 과기부 황성훈 국제협력관과 에너지연 이창근 원장은 각각 인사말과 개회사를 통해 설명회에 참석한 연구자들을 맞이했다. 이후 주한유럽연합대표부 김주영 과학관이 호라이즌 유럽의 목표와 구성, 예산을 발표했으며, 과기부 박석춘 사무관은 우리나라의 준회원국 가입 계획과 이에 따른 변화, 신청 절차 등을 안내해 프로그램에 대한 이해를 도왔다. 이어진 질의응답 시간에서는 프로그램 전반에 대한 다양한 해석과 질문이 제시돼 열기를 더했다.[사진자료] 에너지연 이창근 원장이 인사말을 하고 있다■ 과기부는 "이번 설명회는 호라이즌 유럽 준회원국 가입을 통해 얻을 수 있는 네트워크 확대 및 R&D 경쟁력 제고 등의 기대효과를 설명하고, 과학자들의 이해 증진 및 참여 활성화에 대한 가이드라인을 제시하는 자리이다.“라며, ”향후 지역별 순회 설명회를 통해 더 많은 연구자들이 호라이즌 유럽 프로그램에 참여할 수 있도록 지원하겠다."고 밝혔다.[사진자료] 과기부 황성훈 국제협력관이 설명회를 소개하고 있다□ 또한, 과기부는 올 8월까지 지역별 순회 설명회를 개최해 호라이즌 유럽에 대한 국내 연구자의 이해를 도울 예정이다. 구체적인 장소 및 일정은 추후 한국연구재단 누리집(https://nrf.re.kr)을 통해 공지된다.
2024-06-04KIER에서 소개하는 에너지 관련 카드뉴스!