- 에너지연-유니스트, 산화구리를 통해 수계아연전지의 치명적 문제인 덴트라이드 형성 억제 성공 - 전지 동작 성능과 대면적 증착 안정성까지 검증 완료, 기술 상용화 앞당겨 - 에너지·재료 분야 세계적 권위지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 8월호 표지논문 게재 ■ 한국에너지기술연구원(이하 ‘에너지연’) 광주친환경에너지연구센터 우중제 박사, 울산과학기술원(이하 ‘유니스트’) 조재필 교수 연구팀이 수계아연전지의 덴드라이트* 형성을 제어할 수 있는 전극 제조 핵심기술을 개발했다. * 덴드라이트 : 전지의 충전 과정에서 음극에 금속 이온이 무질서하게 증착되면서 나뭇가지 모양으로 길쭉하게 쌓이는 현상, 불규칙한 성장이 진행되면 단락(쇼트)을 일으켜 전지의 안정성에 심각한 영향을 미치고 수명을 단축시킴 □ 수계아연전지는 물을 전해질로 사용하는 이차전지로 휘발성의 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지에 비해 화재 위험이 없고 친환경적이다. 또 이온 하나당 두 개의 전자를 이용하기 때문에 이온 당 한 개의 전자를 이용하는 리튬 이온전지보다 이론적으로 2배 이상 높은 용량을 기대할 수 있다. ■ 하지만 충전 과정에서 음극 표면에 아연이 길쭉하게 증착되는 덴드라이트 현상이 발생해 수명이 짧아진다는 문제가 있다. 형성된 덴드라이트가 음극과 양극 사이에 있는 분리막을 뚫어 전기적 단락을 발생시키고 전지의 성능에 심각한 영향을 미치기 때문이다. 특히 덴드라이트는 리튬 이온전지보다 수계아연전지에서 더 활발하게 형성되기 때문에 기술 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있다. □ 연구진은 산화구리를 활용해 아연의 균일한 증착을 유도하고 덴드라이트 형성을 제어하는 데 성공했다. 이를 통해 제작된 전극을 전지에 적용한 결과, 기존 전지 대비 10배 이상 향상된 수명을 나타냈다. ■ 기존에는 구리 등의 유도제를 첨가해 아연의 초기 성장을 촉진하고 균일하게 증착되도록 유도하면서 덴드라이트 형성을 억제하는 방식이 주로 활용됐다. 그러나 전지의 충·방전이 반복되면 덴드라이트 형성이 재발한다는 문제가 있었다. □ 이에 연구진은 산화구리를 활용해 단계적으로 덴드라이트 형성을 제어하는 방법을 고안했다. 산화구리는 일반 구리와 마찬가지로 아연의 초기 성장을 촉진하고 유도 증착시키는 역할을 수행한다. 또, 아연을 균일한 분포로 증착시키는 데 최적화된 전도성을 갖고 있어 일반 구리에 비해 효율적인 증착이 가능하다. ■ 산화구리는 아연을 균일 분포한 후 비계*로 자체 변환된다. 비계는 울타리와 같은 역할을 해 아연의 무질서한 증착과 성장을 억제한다. 이를 통해 충·방전이 반복되면서 재발하는 덴드라이트 형성을 지속적으로 방지할 수 있다. * 비계(Scaffold) : 아연과 같은 금속의 무질서한 증착을 물리적으로 억제하기 위해 나노-마이크로 크기로 구성한 구조물 □ 연구진의 기술이 적용된 전지는 기존 수계아연전지보다 수명이 10배* 이상 향상돼 상용화의 가능성을 높였다. * 일반 수계아연전지 : 300 사이클의 충·방전 이후 덴드라이트 형성으로 인해 용량이 80% 이하로 감소 ** 연구성과 : 덴드라이트 형성 억제를 통해 3,000 사이클의 충·방전 이후에도 80%의 용량을 유지 ■ 연구진은 아연 증착을 제어해 세계 최고 수준인 60mAh/cm2의 면적 당 용량을 달성하는데 성공했다. 또 3,000회 이상의 전지 성능 실험을 통해 내구성을 입증했으며 64cm2의 대면적 전극에도 활용할 수 있다는 점도 확인했다. □ 연구책임자인 우중제 박사는 “이번 연구의 의의는 수계아연전지의 난제인 덴드라이트 형성을 산화구리와 같은 저가의 물질과 공정으로 해결할 수 있다는 단초를 제공한 것”이라며, “향후 개발된 전극을 규격화하고 시스템화하는 후속 연구를 통해 수계전지 상용화를 앞당기는 데 기여하겠다.”고 밝혔다.■ ■ 연구진이 개발한 기술은 에너지·재료 분야 저명 학술지 ‘어드밴스트 에너지 머티리얼즈’(Advanced Energy Materials, IF 24.4, 상위 2.9%) 8월호에 표지논문으로 게재됐다.
2024-08-28- 에너지연, 공기를 냉매로 활용해 불화온실가스 냉매를 대체하는 신개념 냉장·냉동 기술 확보 - 고도의 설계 기술이 적용된 압축기·팽창기 일체형 초고속 컴팬더 시스템 개발 성공 - 영하 100도까지 냉각 가능해 반도체 공정, 바이오, 의약품 저장 등 광범위한 활용 기대 ■ 한국에너지기술연구원(이하 ‘에너지연’)이 프레온 가스, 수소불화탄소(HFC)등 지구온난화를 유발하는 냉매 대신 공기를 냉매로 활용하는 냉동 기술을 국내 최초로 개발했다. □ 올해 3월 발효된 유럽연합의 ‘불화온실가스(F-gas) 규제 개정안’에 따르면 2025년부터 불화온실가스가 포함된 제품이 단계적으로 판매 중지되고 불화온실가스를 활용하는 공정의 규제도 강화될 전망이다. 우리나라의 주요 수출품인 에어컨, 자동차와 반도체 공정 등에도 불화온실가스가 사용되고 있어 이를 대체할 수 있는 기술이 필요한 상황이다. ■ 연구진은 공기 냉동 방식에 사용되는 일체형 초고속 컴팬더를 개발하고 국내 최초로 공기 냉각 시스템을 제작하는데 성공했다. 개발된 시스템을 사용하면 공기를 냉매로 활용해 영하 60도의 온도환경을 만들 수 있다. □ 기존의 냉동·냉각 시스템에는 주로 증기 압축식 사이클 방식이 사용됐다. 증기 압축식 사이클 방식은 액체 냉매가 증발하면서 열을 흡수해 냉각이 이뤄지는 방식으로 구조와 설계가 간단해 여러 분야에서 폭넓게 사용된다. 하지만 지구온난화를 촉진하는 불화온실가스를 냉매로 사용한다는 단점이 있었다. ■ 이에 연구진은 공기를 냉매로 하는 역-브레이튼 사이클의 냉각 시스템을 구현하는데 초점을 맞췄다. 액체를 증발시키는 기존 방식과 달리 기체를 압축하고 열교환과 팽창을 거쳐 저온의 기체를 만드는 방식이라 액체 냉매 없이도 냉각이 가능하다. 하지만 시스템을 설계하고 제작하는 기술의 난이도가 매우 높아 지금까지 냉동 시스템에 적용되지 못했다. 냉각 과정에서 설비가 초고속으로 회전하다보니 압축기, 팽창기를 포함한 기기 간의 간극과 축의 변위 등을 0.1밀리미터 수준으로 정교하게 설계해야하기 때문이다. * 역-브레이튼 사이클 : [압축-Compression :공기를 고온·고압으로 압축] →[열교환-Heat Excahange : 열교환기를 통해 공기를 저온·고압상태로 변환 → [팽창-Expansion : 팽창기를 통해 저온·저압상태로 공기변환]→[냉각-Cooling : 필요한곳에 냉각된 공기 전달]의 사이클 반복을 통해 냉각 공기를 제공함 □ 연구진은 역-브레이튼 사이클 시스템을 구현하기 위해 압축기와 팽창기, 모터를 하나의 축으로 연결하는 컴팬더 시스템을 고안했다. 여기에는 하나의 축으로 연결된 압축기와 팽창기가 각기 최고 효율에서 동작할 수 있도록 하는 공력 설계 기술, 초고속 회전 속도에서도 안정적인 구동이 가능하도록 하는 축계 설계 등 고도의 터보머시너리 설계 기술이 적용됐다. ■ 개발된 컴팬더를 적용한 냉각 시스템은 한 시간 만에 공기를 영하 60도 이하로 냉각하는데 성공했다. 특히, 영하 50도 이하의 냉열을 생성할 때는 기존의 증기 압축식 시스템보다 냉동 효율도 더 높다. 이론적으로는 영하 100도까지 냉각이 가능한데 이때의 냉동 효율은 증기 압축식 대비 50% 이상 향상될 것으로 예측됐다. □ 연구책임자인 이범준 박사는 “환경 규제로 인해 지구온난화 지수가 높은 냉매를 주로 활용하는 냉동 시스템이 친환경 냉매 사용으로 발 빠르게 전환되고 있다”며, “현재 영하 100도 이하의 냉열을 생산 수 있도록 성능 개선을 진행하고 있으며 초저온 냉열이 필요한 반도체 공정, 의약, 바이오 분야에 적용될 것으로 기대한다”고 밝혔다. ■ 한편, 이번 연구는 ‘과학기술정보통신부 기후변화대응기술개발사업’ (연구책임자 이범준) 및 한국에너지기술연구원의 기본사업 (연구책임자 신형기)지원을 받아 수행됐다.
2024-08-22- 오스트리아 AIT, 프랑스 CNRS 등 유럽 주요 연구기관과 ‘메라넷3’ 프로그램 참여 - 2024년 7월부터 2027년 6월까지 3년간 수소연료전지 핵심 원천기술 공동 개발 - 연료전지용 핵심 소재의 원천 기술 개발을 통해 연료전지 효율 극대화, 가격 경쟁력 확보 ■ 한국에너지기술연구원(이하 ‘에너지연)이 유럽연합이 주관하는 ’메라넷3(M-era.Net 3)‘ 프로그램에 참여한다. 에너지연은 유럽 주요 연구기관과 컨소시엄을 구성하고 2024년 7월부터 2027년 6월까지 3년간 수소연료전지 핵심 원천기술 공동 연구를 수행한다. □ 메라넷3는 유럽의 여러 국가가 참여하는 국제 연구 프로그램이다. 신소재, 에너지, 환경 등 폭넓은 분야의 연구 협력과 산업적 응용이 가능한 혁신 기술을 개발하는 데 중점을 두고 있으며, 덴마크, 독일 등 유럽연합 회원국 25개국과 우리나라를 포함한 비유럽 10개국이 참여하고 있다. □ 총 5개 기관으로 구성된 컨소시엄에는 에너지연과 함께 유럽의 대표 연구기관인 오스트리아 기술연구소(이하 ‘AIT’), 프랑스 국립과학연구소(이하 ‘CNRS’) 등이 참여한다. 에너지연은 국내 주관기관으로 선정돼 고성능 전극 촉매와 소재 연계 기술의 개발을 주도한다. * AIT(Austrian Institute of Technology): 오스트리아 기술연구소(AIT)는 1956년에 설립된 오스트리아의 대표적인 응용 연구 기관으로 산업 및 사회 문제를 해결하기 위해 첨단 기술과 혁신적인 연구 개발을 수행하며, 특히 에너지, 교통, 헬스케어, 환경, 디지털 안전, 스마트 시스템 등 다양한 분야의 연구를 수행 중 * CNRS(Centre National de la Recherche Scientifique): 1939년에 설립된 프랑스의 국립과학연구센터(CNRS)는 세계적으로도 매우 영향력 있는 연구 기관 중 하나이며 기초 및 응용과학 전반에 걸쳐 연구를 수행하며, 물리학, 화학, 생명과학, 사회과학, 인문학 등 다양한 분야에서 선도적인 연구를 진행하는 글로벌 TOP 연구 기관 ■ 컨소시엄이 추진하는 ‘히어로즈(HEROES)’ 과제의 핵심은 에너지연이 보유한 코어-쉘 전극 촉매 기술을 활용해 백금 촉매의 사용량을 낮추는 것이다. 이를 통해 연료전지 스택 비용을 기존보다 20% 절감하고 에너지 전환 효율을 65% 이상으로 개선해 세계 최고 수준의 소재 원천 기술을 확보할 계획이다 * HEROES(Hydrogen Conversion Enhancement for PEMFC through Innovative Design in Materials and Membrane -Electrode-Assembly) : 고분자전해질연료전지 소재 및 막전극접합체의 혁신 설계 기반 수소-에너지 전환 향상 기술. □ 연료전지의 전극 촉매로는 귀금속인 백금이 주로 사용된다. 전기를 생성하는 반응성이 다른 소재보다 월등히 높아 핵심 소재로 사용되지만 희귀하기 때문에 단가도 높다. 전극 촉매 비용이 연료전지 스택 제조 비용의 60%를 차지하는 이유다. □ 이에 이번 공동 연구는 에너지연의 코어-쉘 전극 촉매 기술을 고도화해 백금 사용량을 낮추는 것을 목표로 하고 있다. 코어-쉘 전극 촉매 기술은 팔라듐 등의 물질을 중심 금속으로 사용하고 겉을 백금으로 덮는 기술이다. 이를 통해 백금 사용량을 최소화할 수 있지만 복잡한 제조 공정 때문에 그동안 양산화 단계에 접어들지 못했다. 연구진은 이 기술을 고도화해 촉매 생산량을 기존보다 10배 수준으로 올리고 백금 사용량도 40% 저감해 스택 제조 비용을 20% 이상 낮춘다는 계획이다. □ 또 최근 글로벌 공급망 문제로 단가가 높아지고 있는 중심 금속의 사용을 줄이거나 대체하는 기술을 확보하는 것도 중요하게 다뤄질 예정이다. 최종적으로는 CNRS와 에너지연의 기술을 통해 제작된 막전극접합체(MEA)와 IAG에서 개발한 셀을 함께 적용해 연료전지의 에너지 전환 효율을 65% 이상으로 끌어올리는 것을 목표로 한다. ■ 국내 주관 연구책임자인 에너지연 박구곤 박사는 “수소연료전지용 전극 촉매 기술과 혁신적인 막전극접합체 설계를 통해 세계 최고 수준의 소재·부품 원천 기술을 확보할 계획”이라며, “개발된 기술을 친환경 모빌리티와 초고효율 발전 분야에 적용함으로써 수소 경제 활성화에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
2024-08-21‘Dawn of the Solar Age!’ 지난 6월 ‘이코노미스트’지의 표지를 장식한 특집호 제목이다. 세계 에너지 지형에서 태양광이 지배적·변혁적 중심이 되는 새로운 시대의 시작을 의미한다. 태양광은 올해 세계 전력의 약 6%를 공급하고, 약 3년마다 설치용량 2배 증가, 10년마다 10배 성장할 전망이다. 전 세계 원전 8배 규모의 성장이 원전 한개 건설에 드는 시간보다 짧은 기간 안에 이뤄질 거라 한다. 태양광은 2030년대 중반까지 최대 전력원이 되고, 2040년대에는 전 에너지 소요 중 가장 큰 비중을 차지할 것으로 본다. 폭발적 성장은 경제성에서 오는 것이다. 화석연료의 경우 기술로 채굴 효율성을 높였지만, 연료를 찾는데 드는 비용이 경제성 개선에 한계를 준다. 태양광 발전은 그런 제약이 없다. 필요한건 실리콘 재료인 모래, 햇빛 잘 드는 장소, 인간의 창의성인데, 셋 다 풍부하다. 태양광 누적 생산량이 증가하면 비용이 감소하고 수요는 증가한다. 그렇게 발전단가는 현재 최저가의 절반 이하가 될 것으로 본다. 태양광이 기후변화를 멈출 순 없어도 빠르게 둔화시킬 거라고 이코노미스트는 기대한다. 국제에너지기구에 따르면 지난해 세계 탄소배출량은 사상 최대치였던 반면 그 증가세는 기록적으로 둔화했다. 실제로 선진국들의 재생에너지 확대가 감소세에 큰 역할을 했으며, 가장 큰 기여를 한 것이 태양광이다. 태양광은 폭염 속 전력수요 폭증에 완충 역할을 하며 올여름도 기후위기 완화에 여념이 없다. 중국은 막대한 정부 지원과 공급량으로 태양광 시장을 잠식해 왔다. 산업의 독과점은 위협이다. 미국과 유럽연합 등이 다양한 정책으로 산업·기술을 지원하는 이유다. 최근 두드러지게 늘어난 태양광 확대도 인플레이션감축법, 탄소국경조정제도, Fit-for-55, RePowerEU, 그린딜 산업계획 등에 힘입어 이뤄진 것이다. 중국의 끊임없는 공격적 행보에 최고 기술력을 자랑하던 우리 산업도 더 큰 어려움을 겪고 있다. 태양광 발전은 그 자체로 에너지 안보에 기여하지만, 국산화율이 저조하면 공급망 확보가 더 어려워진다. 셀·모듈뿐 아니라 소재·부품·장비 분야 초격차 기술과 내수시장 확보로 글로벌 경쟁력을 키워야 하는 이유다. 그런 의미에서 올 초 국회를 통과한 국가자원안보특별법(자원안보법)에 재생에너지 설비의 소재·부품 등을 핵심자원으로 지정한 것은 중요하고 옳은 일이다. 자원안보법 입법은 에너지의 대부분을 수입에 의존하고 있는 우리 상황에서, 각국의 자원 무기화와 전쟁 등 지정학적 위기 발생에 따라 공급망을 안정적으로 관리할 필요성에 의한 것이다. 핵심자원에 대한 컨트롤타워를 구축해 대응한다는 내용을 담고 있다. 그런데, 재생에너지는 지정학적 요소보다는 기술이 경쟁력을 만드는 자원이다. 자원안보법에 명시한 공급망 관리와 수급 대응을 위해서는 국가의 체계적 지원 하에 핵심기술의 혁신·개발이 이루어 질 수 있도록 해야 한다. 자원안보법 시행령 및 시행규칙을 면밀히 살피고 다듬어야 하는 이유다. 지난 3월 개소한 ‘태양광기업공동활용연구센터’를 자원안보법과 연계·활용하면 좋은 상승효과를 낼 수 있다. 우리 기업의 요구사항을 최대한 반영하여 구축했으며, 초격차 신기술 개발, 양산기술 개발검증, 성능·효율 측정 기술 고도화를 통한 국가적 성과창출을 목표로 하기 때문이다. 최신 태양광 셀·모듈 제조라인을 포함하고 있어 기반시설의 공동활용, 교육 및 현장실습, 국제협력까지 도모 가능한 개방형 혁신연구 플랫폼이다. 자원안보법 취지에 부합하는 임무수행이 가능하다. 조속한 국가적 지원과 시의적절한 활용으로 센터가 자원 안보를 위한 제 역할과 기능을 다할 수 있기를 기대한다. 곽지혜 한국에너지기술연구원 태양광연구단장 기사원문링크 : https://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20240819050264&pos=naver
2024-08-21'지난 해 우리나라가 재생에너지 보급 목표를 달성 못한 이유가 뭘까요?''솔직히 말씀드리면 '시그널'을 잘못 준 탓이라고 봅니다.'어려움은 많지만 관계부처 과장님의 질문엔 이렇게 답 할 수밖에 없다. 정책들을 더 나은 방향으로 개선해 왔음에도 지나친 '반성문'이 본질을 가려왔기 때문이다. 치열히 노력해도 쉽지 않은 목표인데 의지가 있더라도 전달 못했으니 어쩌면 뻔한 결말이다. 지자체 에너지 관련 회의에 갈 때면, 재생에너지를 중심에 두고 고민하면서 체계적 보급에 최대한 힘써야 한다고 늘 말해왔다. 부작용을 최소화하면서 확대에 노력하는 것이 우리 정부의 지향이기 때문이다. 에너지 사용이 많은 도심지역에선 더욱 태양광 발전을 강조하는데 그럴 때마다 매번 돌아온 대답은 이거다. '중앙정부 도움 없이 지자체가 어떻게 해요.' 이제 지자체들은 지난달 정부가 발표한 '재생에너지 보급확대 및 공급망 강화전략(이하 '전략')'을 주목할 필요가 있다. '정부 주도로 연평균 6기가와트(GW)내외 보급, 공급망 구축을 통한 산업경쟁력 강화, 시장제도 정비를 통한 확산기반 구축'이 기본방향이다. 태양광·풍력 발전이 '전략'의 중심에 있는 건 당연하다. 주요국들의 보급확대로 발전단가가 하락하고, 기술지배력 확대와 산업육성을 위해 각국이 강력한 정책 추진에 매진하고 있기 때문이다.2020년 유럽연합(EU) 재생에너지 발전비중(38%)이 화석연료(37%)를 추월한 이래 세계 에너지 전환은 비가역적이다. 2022년 EU는 태양광·풍력만으로도 22.3%의 전력을 생산해 화석연료 발전 비중 20%를 능가했다. 세계는 2019년부터 원전보다 더 많은 전력을 재생에너지로 생산 중이며, 2021년에는 세계 태양광·풍력 발전 비중이 10.2%로 원전 비중을 넘어섰다. 영국의 글로벌 에너지싱크탱크 엠버(Ember)에 따르면 지난해 전 세계 전력의 30.3%를 재생에너지가 공급했다. 단연 폭발적으로 성장한 태양광·풍력 발전 덕이다.국제에너지기구는 2050년 세계 전체 에너지 공급량에서 태양광이 26%, 풍력16%, 원자력 12%, 수력이 5%를 차지할 것으로 본다. 2050년 주 전력원은 태양광·풍력이다. 이들을 중심에 두고 고민하지 않으면 위협받는 건 현재의 제조업만이 아니다. 미래 신산업을 위해서도 바른 대책이 나올 수 없다. 공급망 약화 및 안보 문제, 급변하는 시장 환경에 대한 우려가 크다. 이에 재생에너지 보급확대 및산업육성을 위한 정부의 주도적 역할을 강화한 것이 '전략'의 핵심이다. 제도개선을 통해 자발적 시장 등 생태계 조성도 추진한다. 에너지는 정책이 주도하는 시장이기 때문이다. 우리가 주춤하는 사이 세계 재생에너지 보급은 가속돼 '23년 신규 발전설비 투자 중 재생에너지 설비 투자가 80% 이상이다. 신규용량 중 태양광이 75%를 차지한다. 2015년 세계 전력의 1.1%, 3.5%를 감당했던 태양광과풍력 발전은 2023년 현재 각각 5.5%, 7.8%를 감당한다.정부는 지난달 말 공개한 제11차 전력수급기본계획 실무안에 2030년 태양광· 풍력 설비용량 목표를 72기가와트로 제시했다. 제28차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP28)에서 합의한 재생에너지 3배 확대 목표를 반영한 것이다. 2022년 현재 설비용량은 23기가와트다. 유례없는 속도로 연간 6기가와트 보급을추진해야 한다. '전략'은 효율적 우수입지 발굴, 질서있는 개발 및 전략적 보급을 명시하고 있다. 지자체별로 적절한 입지와 상황은 다르다.일례로 과학도시 대전은 전력소모가 크나 국가적으로 중요한 대형연구시설을다수 보유하고 있다. 산업유치를 원하지만 에너지 자립도는 전국 광역지자체 중 최하위다. 그런데, 연구개발특구를 비롯한 대전시 내 부지를 살펴보면 태양광 발전을 위한 입지가 꽤 존재한다. 한국수력원자력의 분석에 따르면 과학기술정보통신부가 보유한 중이온가속기연구소 '라온'에만 16메가와트(MW) 이상의 태양광 발전설비 설치가 가능하다. 남는 전기가 생길 땐 인근 대형연구시설로 보내도록 설계·설치하면 한전에 망 사용료를 내지 않고 분산에너지 활성화에 기여할 수 있다. 대전시에는 과기정통부뿐 아니라 지자체 및 출연연 소유의 입지도 적지 않다. 정부부처와 지자체 협력으로 전문성 있는 발전 공기업이 분석·설계·보급을 추진하면 정부 주도 재생에너지 확산의 지역특화 모범사례를 만들 수 있다. 지역 온실가스 감축뿐 아니라 에너지 자립에 기여하고 연계 산업까지 활성화할 수 있는 좋은 그림이다. 임대·발전수익의 일부를 기금으로 만들어 지자체의 주요 연구·산업에 지원하면 더 좋은 그림이 된다. 정부가 재생에너지 확대와 건강한 산업생태계 조성을 위한 '시그널'을 보냈다. 지자체의 적극적 동참과 협력이 시급하다.기사원문링크 : https://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20240617050334
2024-06-17“재생에너지 좀 팍팍 못 늘리나요? 어떻게 잘 좀 해봐요.” 며칠 전 한 위원회 입구에서 다른 분과위원이 웃으며 건넨 얘기다.“(아니, 그걸 왜 저한테...) 급식비도 안 내주고 1등 해오라는 부모 같은데요.”라고 대답했지만, 급식 준다고 1등 하는 게 아니듯 돈만 있다고(물론 돈도 없지만) 재생에너지가 늘진 않는다. 비용이 수반되는 것은 필수불가결하나 세계 각국은 재생에너지 확대를 위해 비용편익을 고려한 정책과 전략을 고민한다.대통령 직속 2050 탄소중립녹색성장위원회는 지난 23일 정부서울청사에서 전체회의를 열고 ‘영농형 태양광 도입전략’을 심의·의결했다. 영농형 태양광은 농작물과 전력을 함께 생산하는 개념으로 농촌 태양광과 다르다. 패널을 농지 높이 설치하여 상부에서 전기를 생산하고, 그 아래에서 경작기계를 움직이며 농사를 병행한다. 영농형 태양광 도입 전략은 농가소득 증대와 함께 온실가스 감축이 가능하도록 관련 제도와 정책을 정비하는 내용을 담고 있다. 농림축산식품부에 따르면 본인 소유의 땅에서 직접 농사를 짓는 농업인에 한해, 농업진흥지역이 아닌 비우량 농지에만 영농형 태양광 발전사업을 허용한다. 안정적 운영을 위해 농업인 대상 관련 교육도 지원하며, 시설 파손 등에 대비해 산업통상자원부와 함께 보험 상품도 개발 예정이다.영농형 태양광 도입전략에서 가장 고무적인 부분은 발전사업 허가기간의 연장이다. 현행 농지법 시행령에 따르면 농지를 다른 용도로 사용할 수 있는 일시사용 허가기간이 최장 8년이다. 이 기간이 지나면 태양광 발전 설비를 모두 철거해야 했다. 일시사용 허가기간이 시행령 개정으로 23년까지 늘어나면 영농형 태양광 발전사업의 비용편익이 높아진다. 25년 내외의 태양광 모듈 내구연한을 고려하면 합당한 일이다.농식품부는 영농형 태양광 발전사업을 '제대로' 하는 농업인에게 공익직불금 등 각종 혜택을 주고, 사후관리 강화 등 촘촘한 관리체계 구축으로 부실 영농도 방지할 계획이라 밝혔다. 산업부와 협의해 정책적 인센티브를 마련하여 '농촌공간재구조화법'에 따라 설정한 재생에너지지구로 영농형 태양광 시설의 집적화를 유도한다고 한다. 이를 위해 현행 농지법 시행령부터 개정하고 내년까지 관련 법제화 작업을 완료하는 것을 목표로 한다.그런데, 적용 시점이 2026년이다. 발전 공기업도 주체가 될 수 없고 농업진흥지역에는 적용할 수 없다. 그러면 영농형 태양광이 2030 국가온실가스 감축목표(NDC) 달성에 얼마나 기여할 수 있을까. "인구 감소 위기의 농촌이 식량안보에 기여하고 농업 기반의 삶의 터전을 지켜나가면서 우리 사회 숙명 과제인 재생에너지 보급을 확대하기 위해서는 ‘영농형 태양광’의 연구개발·현장 적용을 끊임없이 추진하고 농지법 등 사업 관련 규제를 합리화해야 할 것"이라고 국회입법조사처가 올 2월 발간한 ‘영농형 태양광 보급 활성화를 위한 전략’ 보고서는 강조한다. 농민들이 우려하는 부작용을 최소화하면서 원래 도입 취지에 맞게 보급을 활성화하기 위한 해결책도 제시한다. 영농형 표준모델 개발, 농업진흥구역 포함 일반농지를 고려한 농지법의 과감한 개정, 인센티브 도입, 전력망 보강·스마트 인버터 의무화·무효전력보상장치 설치 등 기술적 보완, 인근 기업 활용을 위한 직접 거래·중개 거래 등에 대한 ‘전기사업법’ 규정 정비 등이 그것이다. 간단하지 않다.영농형 태양광은 재배작물 및 장소적 특징을 고려하여 농작물과 전력, 양자의 생산성을 최적화하는 발전사업이다. 고령화한 농촌사회의 주체적 추진으로 취지에 맞는 성과를 단기간에 기대하기란 쉽지 않다. 60% 이상이 산지인 좁은 국토현실에서 농업진흥지역을 제외한 비우량 농지만으로 대규모 집적화를 꾀하는 것도 만만한 일이 아니다. 염해 간척농지는 예외다. 농업진흥지역이라도 태양광 발전사업이 가능하다. 영농형 태양광 도입을 위한 법제화 작업을 진행하는 동안에도 일반 태양광 사업의 난개발이 이어질 수 있다는 지자체의 우려가 크다. 국가관리 간척지 등에 모범사례 도출을 위한 정부-지자체 주도의 대규모 시범사업들을 좀더 적극적으로 도입할 필요가 있다. 앞서 언급한 보고서의 해결 방안처럼 표준모델 개발과 전력망 연계, 기술적 보완과 생산전력의 인근 산업활용이 가능하도록 관련 전문가 및 발전사, 전력사용 기업을 포함해야 함은 물론이다. 무엇보다 농민들의 참여와 수익을 최대한 보장하도록 설계하고 기술적 전문성과 지속가능성을 고려해야 한다. 국내 재생에너지 산업 육성을 위해 HD현대에너지솔루션이나 한화솔루션의 영농형 태양광 모듈 등 국산제품과 '기업 재생에너지 펀드' 활용도 함께 고민해보면 더 좋은 시범사업이 가능하지 않을까. 1등은 못하더라도 성적은 오를 것이다. 정부부처의 적극적 추진을 통한 지자체의 활발한 협력을 기대한다.기사원문링크 : https://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20240429050325
2024-04-29- 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.
2024-06-04한국에너지기술연구원 밴드동아리 ‘이즈(Es)’가 지난 5월 24일 대전 엑스포 과학공원 한빛탑 일원에서 열린 '과학기술 정부출연연구기관 밴드 페스티벌 ｢Re:Create｣'에서 멋진 공연을 펼쳤다. ‘이즈(Es)’ 밴드는 2001년에 창단된 한국에너지기술연구원의 밴드로, 에너지(Energy)의 이니셜인 ‘E’와 복수접미사인 s를 합쳐 이름을 지었다. 이날 이즈 밴드는 YB의 '흰수염고래', 데이식스의 '한 페이지가 될수있도록', 그리고 Oasis의 'Don't Look Back in Anger' 등 총 3곡을 선보이며 관객들에게 큰 호응을 얻었다. 유튜브 채널 ‘안될과학’ 운영자인 ‘궤도’의 사회로 진행된 이번 행사에는 출연연 밴드 5개 팀(KIST, ETRI, 국보연, 에기연, 재료연)이 참여해 관객의 눈과 귀를 즐겁게 했다. 또, 국카스텐의 축하공연과 700대의 드론이 펼치는 화려한 드론 라이트쇼도 함께 진행됐다.‘이즈’ 밴드의 보컬 박석주 박사(연료전지연구실 책임연구원)는 “바쁜 와중에도 삶의 촉매제가 될 수 있는 음악으로 함께 할 수 있어서 소중한 시간이었다.”며, “이즈 멤버 구성원들 덕분에 멋있는 연주로 한국에너지기술연구원을 대전 시민들에게 알릴 수 있어 기뻤다.”라고 소감을 밝혔다. 또, “드론 쇼에서 연구회와 국가출연연구원이 한국을 대표하는 과학기술 국가대표라는 영상을 띄웠을 때 다시 한 번 우리 스스로가 대한민국 과학기술 국가대표라는 자부심을 고취시킬 수 있어 뿌듯했다.”라는 말을 덧붙였다. 한편 이번 행사는 국가과학기술연구회 출범 10주년을 기념하고 대전 시민과 과학기술분야 출연연 임직원이 함께 화합하는 계기를 만들기 위해 마련됐다.
2024-05-28KIER에서 소개하는 에너지 관련 카드뉴스!