[월간수소경제 성재경 기자] 한국에너지기술평가원(이하 에기평)은 국가 에너지기술 연구개발(R&D) 과제를 기획하고 평가하고 관리하는, 산업통상자원부 산하 준정부기관이다. 국가 에너지 정책과 보조를 맞춰 연구개발 사업을 주도하는 만큼, 학계와 산업계에 미치는 영향력은 이루 말할 수 없이 크다.

에기평은 정부가 추진 중인 그린뉴딜에 체계적으로 대응하기 위해 지난 7월 ‘에너지뉴딜 추진단’을 발족했고, 8월에는 ‘2020년 하반기 신재생에너지기술개발 신규지원 대상과제 공고’를 통해 그린뉴딜의 핵심인 신재생에너지 기술개발 분야에 532억 원의 예산을 추가로 투자하기로 했다.

이는 올해 상반기에 선정된 신재생에너지 기술개발 분야 과제 지원 사업비(305억 원)보다 74%가 늘어난 금액이다. 그린뉴딜의 핵심인 그린에너지 보급·확대 관련 산업생태계 육성을 위해 태양광, 풍력, 수소, 연료전지 등 4대 중점 분야에 총 사업비의 86%(458억 원)를 집중 투자하게 된다. 

이에 <월간수소경제>는 한국에너지기술평가원의 수장인 임춘택 원장과 서면 인터뷰를 진행했다. 그는 카이스트 전자공학 석박사 수료 후 국방과학연구소 선임연구원, 청와대 안보실 행정관, 카이스트 부교수, 광주과학기술원(GIST) 교수 등을 역임한 바 있다. 정부와 에너지 학계를 두루 거친 다양한 경험을 바탕으로 지난 2018년 6월 한국에너지기술평가원 4대 원장에 취임했다.

부임 후 2년이 넘었다. 현 시점에서 돌아봤을 때 어떤 점에 성과가 있었나? 현재 중점적으로 추진 중인 사업도 궁금하다.

지난 2년간 현 정부의 미래 비전인 혁신과 포용, 이 두 가지 가치를 구현하기 위해서 노력해왔다. ‘혁신’ 면에서는 온라인 메타순환평가와 양극형(스마일커브) 연구개발 제도를 도입했고, ‘포용’ 면에서는 포용헌장을 제정해 일체의 차별과 편견을 없애 원내 소수 약자를 포함해 전 구성원이 운영에 관여할 수 있도록 하고 있다. 

‘메타평가’는 ‘평가에 대한 평가’로 평가자와 피평가자의 구분을 없애기 위한 평가 시스템이다. 평가위원은 평가위원장이, 평가위원장은 에기평이, 에기평은 과제 발표자들에게 평가받는 방식을 말한다. 또 이미 개발된 기술을 따라가는 형태의 추격형 기술개발이나 시장수요와 거리가 먼 중간단계 기술을 주로 개발하려는 폐단을 극복하기 위해 양극형 연구개발을 도입했다.

현재 한국판 그린뉴딜 정책 중 에너지 분야 그린뉴딜을 선도하기 위해 지난 7월 21일 원장 직속으로 ‘에너지뉴딜 추진단’을 구성해 중점 사업을 추진 중이다. 경제적인 측면뿐 아니라 기후위기 대응 등 환경 측면에서 지속가능성을 고려한 중장기 종합대책을 수립할 계획이다. 구체적으로 에너지뉴딜 추진단은 에너지뉴딜 정책 실행, 신규 사업 발굴, 인력양성·사업화 지원, 전문가·국민 의견수렴과 정보 공유를 위한 업무를 수행한다. 

또, 에기평 측면에서 코로나19 극복을 위해 기여할 수 있는 기술 확보에 집중하고 있다. 코로나19 바이러스는 호흡기로 주로 전파되기 때문에 밀폐된 다중이용시설에서 에어컨 같은 공기조절장치를 사용하면 빠른 속도로 바이러스가 퍼질 수 있다. 이에 주요 감염원으로 지적되고 있는 비말을 밀폐된 공간에서 효과적으로 제거하는 시스템의 개발이 필요하다. 

열회수 장치는 실내 공기가 외부로 나갈 때 열기를 회수해 냉난방 시 모두 고효율로 환기할 수 있는 장치다. 비말이 퍼지는 속도를 감안해 풍량을 조절한다면 폐문냉방에도 효율적으로 환기가 가능하고, 개문냉방에 의한 에너지 손실을 줄일 수 있다. 기술적인 고민은 더 필요하지만, 상용화되어 보급된다면 밀폐된 공간에서 다른 환기장치 없이 냉난방 장치 가동이 가능해 에너지 효율 측면에도 큰 도움이 되리라 생각한다.

‘에너지뉴딜 추진단’이 설립된 배경과 향후 활동 방향을 알고 싶다.

그린뉴딜은 온실가스 감축을 궁극적인 목표로 한다. 크게 환경 분야와 에너지 분야로 나뉘는데, 우리나라 전체 온실가스 배출 중 에너지 분야가 87%를 차지하고 있어 에너지가 그린뉴딜의 핵심일 수밖에 없다. 그린뉴딜의 목표는 기후위기와 경제위기를 함께 극복하자는 데 있다. 에기평의 에너지뉴딜 추진단은 에너지 분야에서 경제위기 극복과 기후위기 대응을 종합적으로 다루기 위해 3대 추진 방향을 제시한 바 있다. 

첫째, 정부 그린뉴딜 정책을 에너지뉴딜 측면에서 이행 방안을 구체화하고 충실히 이행할 것. 둘째, ‘그린(Green)’은 온실가스 감축을 의미하고, ‘뉴딜(New Deal)’은 새로운 계약을 의미하는 만큼 에너지 분야의 온실가스 감축을 위한 새로운 정책을 개발해 그린뉴딜을 지속해서 보완할 것. 셋째, 정책 수립과 이행 과정에서 그린뉴딜 관련 오피니언 리더, 지자체, 언론 등을 대상으로 적극적인 의견수렴 과정을 거쳐 소통하고 알리는 노력을 강화할 것. 이렇게 세 가지 목표를 제시했다. 

하반기 신재생에너지 기술개발에 532억 원을 추가로 투입한다. 세부 내역을 보면 태양광에 115억 원, 풍력에 217억 원, 수소·연료전지 분야에 126억 원이 각각 투입된다. 각 분야를 대표하는 기술 과제가 있다면?

이번 하반기 공고 중 태양광 분야로는 ‘탠덤 고효율 대면적 셀 개발’ 과제를 들 수 있다. 기존 시장을 주도하고 있는 결정질 실리콘 소재의 하부 셀과 차세대 유망 기술로 부각되고 있는 페로브스카이트 상부 셀을 적층해 태양광의 흡수 파장영역을 확대하고 효율을 크게 증대시킬 수 있는 차세대 기술이다. 현재 중국이 주도하고 있는 태양광 시장에서 내수시장을 보호하고 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해서는, 차세대 태양광 시장을 선점해야 한다. 이를 위해 ‘게임 체인저’ 기술로 불리는 초고효율 태양전지 기술에 투자를 집중하고자 한다.

하반기 풍력 분야 대표 과제로는 ‘해상풍력과 수산업의 공존 방안 실증’을 들 수 있다. 해상풍력은 육상에 비해 풍황(風況: 바람의 세기나 방향 등의 현황) 지표가 우수해 중요한 풍력 산업 시장에 든다. 해상풍력-수산업 공존방안 실증 과제는 소규모 테스트를 진행한 기존 성과를 바탕으로 서남해실증단지, 탐라해상풍력단지 등 실제 해상풍력단지에서 실증을 추진하게 된다. 본 과제를 통해 해상풍력 발전사와 수산업에 종사하는 어민들이 상생할 수 있는 모델이 개발되면 해상풍력단지 활성화에도 큰 도움이 될 전망이다.

수소·연료전지 분야의 대표 과제로는 ‘그린수소 생산 및 저장 시스템 기술개발’을 들 수 있다. 국내에서 발생하고 있는 재생에너지 발전비중 증가에 따른 출력제한과 간헐성 문제를 해결하기 위한 과제로 관심이 높다. 제주도의 경우 재생에너지 발전비중 증가에 따라 작년에만 출력제한 46회로 9.2GWh의 미활용 전력이 발생했다. 올해부터 신재생발전량(풍력, 태양광) 제어 비중이 2%대를 초과할 것으로 예측되고, 2023년도 제어비중(미활용 전력)은 16%(339.6 GWh)에 이를 것으로 전망하고 있다.

이 문제를 해결할 기술개발이 시급한 상황이다. 수소는 그 자체로 에너지이면서 에너지 캐리어로 기능한다. 저장성이 좋고, 연료전지를 통해 전기나 열에너지로 변환할 수 있다. 재생에너지의 변동성에 따른 국내 전력계통 불안정성을 해소하는 대안으로 대용량 그린수소 생산과 저장 기술의 실증을 통해 기술의 신뢰성을 확보해야 한다. 또 이렇게 생산된 수소를 수소버스 충전 등에 활용하는 새로운 비즈니스 모델을 제시하고자 한다.

태양광, 풍력, 수소·연료전지가 대규모로 들어가는 현장으로 새만금이 있다. 새만금 산단에 RE100을 적용한다는 말도 들린다.

새만금에 세계 최대인 3GW 규모의 태양광발전소와 1GW 규모의 해상풍력 등 총 4GW 규모의 재생에너지 발전단지를 구축하게 된다. 새만금을 거론하면서 기업의 자발적인 RE100(Renewable Energy 100%) 캠페인을 산업단지에 적용하는 안을 제안한 바 있다. 공공부문에서 의무를 부과하는 신재생에너지 공급의무화제도(RPS; Renewable Energy Portfolio Standard)가 있다면, RE100은 기업이 민간부문에서 재생에너지 확산에 기여하기 위해 자발적으로 참여하면서 시작된 캠페인이다.

산업부는 그린뉴딜의 일환으로 전국의 산업단지를 스마트그린 산업단지로 리뉴얼하는 정책을 추진 중이다. 그중에서도 새만금은 RE100을 테마로 하는 스마트그린 산업단지를 계획하고 있다. 새만금은 대규모 재생에너지 발전단지가 구축되고 있어, 실제 RE100 구현이 가능한 지역이다. 새롭게 구축되는 산업단지인 만큼, 스마트그리드나 에너지관리시스템 등 RE100 인증이 가능한 인프라를 먼저 구축하고, 이를 원하는 기업이 입주하는 방식으로 진행될 것으로 보인다. 

에기평도 새만금에 재생에너지 국가종합실증연구단지를 구축하기 위해 지난 2018년 12월, 새만금실증단지추진단 조직을 새롭게 만들었다. 특히, 이번 그린뉴딜 사업을 테마로 하는 3차 추경예산에 국가종합실증연구단지 구축을 위한 예산이 일부 반영되어 곧 사업에 착수할 예정이다. 국가종합실증연구단지에 구축되는 전력망, 배전관리 시스템이나 수전해 시스템 등 인프라 제공은 물론이고, 지금까지 에기평이 쌓아온 노하우를 아낌없이 제공해 RE100 산업단지가 성공적으로 구축될 수 있도록 적극 협력할 계획이다.

기후변화에 대처하기 위해 재생에너지 보급을 늘리는 것이 세계적인 추세다. 여기에 수소나 연료전지의 역할이 분명히 존재한다. 수소 관련 기술이나 산업의 전망은 어떻게 보는가?

IEA(국제에너지기구)에 따르면 2018년 전 세계적으로 7천만 톤의 수소를 생산하면서 8억3천만 톤의 이산화탄소를 배출하고 있다. 지구 기온 상승을 1.5℃로 제한하기 위한 탈탄소화를 위해 전 세계가 노력 중이며, 특히 전기화가 어려운 산업 부문의 탈탄소화를 위한 수소의 역할이 중요하다고 생각한다. 

철강산업의 환원제로서 수소, 석유화학의 원료로서 수소, 중공업 분야의 고온 열 공급 수요를 충당하기 위한 수소를 재생에너지로 생산해 공급하면 온실가스를 줄일 수 있다. 수소경제가 온실가스 저감을 목표로 하는 만큼, 이 목표에 맞는 방식으로 수소가 생산되고 소비되어야 한다. 

독일 수소전략의 핵심은 그린수소와 블루수소에 있다. 그린수소 생산에는 재생에너지를 통한 수전해 방식이나 바이오매스로부터 수소를 추출하는 기술이 요구된다. 블루수소의 경우에는 천연가스 등 화석연료로부터 수소를 추출하되, 이산화탄소 포집·활용·저장 기술을 적극 활용해야 한다. 

우리나라도 독일처럼 재생에너지를 확대하고 이를 활용한 수소생산 기술을 발전시켜야 한다. 수전해 기술의 효율을 향상시키면서 규모 역시 메가와트, 기가와트 수준으로 늘려야 한다. 시시각각 변하는 재생에너지의 변동성을 수용하기 위해 수전해 기기의 입력 전류값이 변할 때도 안전하게 운전할 수 있는 기술도 갖춰야 한다. 

또한 수소의 저장, 운송 기술을 업그레이드해야 한다. 수소의 압축과 저장 시 에너지 손실을 획기적으로 줄이는 기술을 개발해야 하고, 수소 활용 기술로 연료전지뿐 아니라 수소환원제철 등 산업 전반에서 수소 활용 기술의 업그레이드가 필요하다. 수소 전주기로 보면 해야 할 일이 정말 많다.

‘안전’은 기술개발의 중요한 이슈다. 에기평은 지난 3월에 에너지안전 PD를 새로 초빙해 전문성을 강화한 걸로 안다. 수소 안전 쪽으로는 어떤 기술 과제가 추진되고 있는지 궁금하다.

에너지 시설의 안전문제가 사고로 이어지면, 폭발이나 화재 등 대규모 인적·물적 피해를 야기하게 된다. 대표적인 예로 강릉수소탱크 폭발사고, ESS 화재, 태안화력발전소 사망 사고를 들 수 있다. 에기평은 에너지 안전사고를 예방하기 위해 안전R&D를 지속적으로 강화, 확대할 예정이다. 

올해는 작년 대비 2.7배나 대폭 늘린 556억4,800만 원을 안전R&D 예산으로 지원하고 있다. 원전 중대사고 방지, 원전 해체 및 방폐물 안전관리, 에너지 신산업(수소·재생에너지·ESS 등) 안전, 전기·가스 안전, 이차전지 화재안전성 검증센터, 화력발전소 안전환경 구축사업 등이 지원 대상이다.

수소 안전 분야로 보면, 수소경제 활성화와 보급의 핵심 인프라 시설인 ‘수소충전소 안전관리 기술’에 중점을 두고 있다. 수소충전소의 설계 단계부터 실제 운전까지 설비·부품의 안전성 검사, 충전소 종합 성능 평가, 수소 누출 시 충전소 위험성 평가, 충전소 방호벽 설계 등 안전관리 기준 마련과 사고예방 기술을 중점 지원하고 있다. 올해 예산만 36억7,200만 원이고, 내년 예산은 2.5배 이상 늘어난 96억3,500만 원을 예상하고 있다.

코로나19 팬데믹으로 전 세계 에너지산업의 불확실성이 커졌고, 기후위기에 대응하기 위해 에너지 전환을 가속화하는 계기가 될 것이라는 전망이 많다.

코로나19로 석유·가스 업계가 큰 영향을 받고 있다. 사람들의 이동이 제한받는 상황이 지속되면서 경제활동이 둔화됐고, 이로 인해 석유·가스 소비가 급감했다. 수송 부문에서는 자동차, 항공기 연료의 소비가 줄었고, 발전 부문에서는 전력 수요가 줄어 우리나라만 해도 지난 3~4월 평일 전력소비량이 코로나 사태 이전의 주말 전력소비량 정도로 떨어졌다. 

이러한 충격이 실제 에너지 전환에는 긍정적인 영향을 미치고 있다고 생각한다. 많은 국가들이 이러한 전력수요 급감 상황에 화력발전소 운전을 멈추는 것으로 대응하기 때문에 상대적으로 태양광, 풍력 발전소 운영에는 큰 영향이 없다. 

코로나19를 계기로 재생에너지 투자 환경은 크게 좋아질 것으로 본다. 한국, 미국, 유럽 등 세계 각국에서 경제위기 극복을 위해 앞 다투어 그린뉴딜 정책을 내놓고 있다. 정부의 과감한 재정 지출에 이어 민간 투자가 본격화되고, 금융조달 조건 등 사업 환경이 호전되면서 우리나라에서도 단기간에 재생에너지의 가격경쟁력이 상승할 것으로 보인다. 이미 북미와 유럽, 호주와 중동 등 여러 나라에서는 태양광, 풍력이 보조금 혜택 없이도 가장 저렴한 전력원이 됐다.

에기평은 ‘온라인 메타순환평가’를 일찌감치 도입했다. 메타순환평가를 비롯해 ‘온라인 메타기획’ 제도 등 비대면 업무방식을 선제적으로 도입한 배경이 궁금하다.

그동안 연구관리 전담기관은 ‘갑’으로 통했고, 에기평 과제 평가에 참여하는 평가위원도 마찬가지였다. 평가위원에게는 누구의 간섭도 받지 않을 권한이 주어지지만, 과제 발표자들이 평가위원들의 공정성에 의문을 제기해온 게 사실이다. 이러한 문제점을 해결하고자 국제전기전자학회(IEEE) 논문 심사 방식을 참고해 에기평에 맞는 ‘온라인 메타순환평가’ 시스템을 자체 개발했다. 

시공간 제약이 없는 ‘온라인’으로 평가를 진행하되, 취약점으로 지적되는 보안과 공정성을 ‘메타순환평가’로 보완했다. 기존에는 정해진 시간과 장소에서 평가가 이루어지다 보니 해당 기술의 최고 전문가를 매번 모시는 일이 현실적으로 어려웠지만, 이 시스템을 도입하면서 언제 어디서든 최고 전문가가 참여할 수 있는 온라인 평가가 가능해졌다. 

늘 시간에 쫓기는 최고 수준 전문가들이 적극 참여하면서 참여율이 두 배가량 늘었고, 심사위원의 과제당 검토 시간도 15~20분에서 2시간 안팎으로 크게 늘어났다. 또, 평가자와 피평가자 간 상호 견제 장치를 통해 평가의 신뢰성과 전문성을 확보했다. 피평가자들의 온라인 메타평가에 대한 만족도 조사 결과 과반수가 90점 이상(평균 85.3점)으로 만족감을 나타냈다. 

온라인 평가를 적용하면서 대면 평가에 지출되던 장소 임차비, 회의비, 복사비 등이 줄었고, 평가위원 섭외 시간이나 회의장 준비 등 불필요한 업무를 크게 개선했다. 현재 코로나19 위기에도 안정적으로 에너지 R&D 사업을 선정하고 평가하는 데 큰 도움이 되고 있다. 앞으로도 지속적으로 과제 평가나 기획 시스템을 비대면 방식으로 개선해서 에너지 R&D 과제를 차질 없이 추진할 방침이다.