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인류의 미래를 책임지는 신 재생에너지 - 화석에너지 고갈문제와 환경문제에 대한 핵심적 해결방안!!
  • 기사등록 2012-05-09 12:42:59
  • 기사수정 2012-05-09 12:43:04
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21세기 현대사회는  화석연료의 한계가 거론되면서 환경에너지에 대한 인식이 확산되고 있다. 우리 사회에서도 친환경에너지로 불리는 신 재생에너지는 다양한 개발과 보급으로  관심이 높은 편이다. 정부기관과 여러 중소기업들도 신 재생에너지에 대한 연구에 힘을 쏟고 있는 가운데 과감한 연구와 정책을 추진하고 있다. 신성장동력으로 평가받고 있는 신 재생에너지 개발은 더 이상 미룰 수 없는 시급한 국가적 과제이자 새로운 미래에너지산업의 대안으로 주목받고 있다.

 

신 재생에너지의 중요성 인식
신재생에너지는 「신 에너지 및 재생에너지 이용. 개발. 보급 촉진법」제2조에 따라 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지역, 강수, 생물유기체 등을 포함하는 재생가능 한 에너지를 변화시켜 이용하는 에너지를 말하며 이에는 새로이 개발하는 신 에너지 3개 분야와 지구에 있는 자원을 이용하여 에너지를 얻는 11개 분야를 지정하였다신 에너지에는 연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지 등의 3개 분야이다.재생에너지로는 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지 등이 속한다. 신재생에너지는 과다한 초기투자의 장애요인에도 불구하고 화석에너지의 고갈문제와 환경문제에 대한 핵심 해결방안이라는 점에서 선진 각 국에서는 신재생에너지에 대한 과감한 연구개발과 보급정책 등을 추진해 오고 있다최근 유가의 불안정, 기후변화협약의 규제 대응 등 신·재생에너지의 중요성이 재인식되면서 에너지공급 방식의 다양화가 필요하며 기존에너지원 대비 가격경쟁력 확보 시 신 재생에너지산업은 IT, BT, NT 산업과 더불어 미래산업, 차세대 산업으로 급신장이 예상되고 있다. 우리나라는 2011년 총 에너지의 5%를 신재생에너지로 보급한다는 장기적인 목표 하에 신·재생에너지 기술개발 및 보급사업 등에 대한 지원을 강화하고 있다 .이는 3가지로 요약될 수 있는데 첫째, 고갈성이 없어야 하는 것으로 태양열, 풍력, 지열 등 재생가능한 자원이다.  둘째, CO2 배출을 없애던가 줄여야 하는 것들이다. 바이오매스를 이용한 에너지자원이 속한다. 셋째로는 연구개발을 통해 에너지원을 확보하는 것으로 연료전지, 수소에너지 등의 목표로 개발되고 있으며 이의 빠른 정착과 사용은 초기자본 및 기존에너지와의 사용가격 등에서 경쟁력 확보가 필요하므로 이에 대한 정부의 노력이 필요하다. 정부는 이들의 시장창출과 경제성 확보를 위한 장기적인 개발 보급을 정책적으로 지원해야 한다.

 

신 재생에너지 사용목표
신 재생에너지 공급비중을 보면 2010년 기준으로 덴마크가 20.1%로 가장 높고 다음으로는 독일 10.0%, 독일, 미국 순이며 한국은 2.5%로 가장 낮은 수준을 나타내고 있다 정부는 2008년 제3차 국가에너지 기본계획을 발표하고 신 재생에너지를 궁극적으로 2030년까지 전체에너지의 11%를 공급하겠다는 계획을 제시했다.
기본적인 추진전략의 핵심은 산업화와 연계 된 전략적 연구개발 추진,부품 및 장비 국산화를 통한 산업인프라 확충, 고효율, 자비용 기술개발을 통한 신 재생에너지 경제성 조기 확보가 1차 에너지원 별 수요 전망 각 에너지원의 장기사용내용을 보면 석유를 이용한 에너지원이 주로 감소하고(전체 사용에서 차지하는 비중이 2010년 41.6%에서 2030년 34.2%로) 석탄과 수력부문은 큰 차이가 없으며 신 재생에너지와 원자력분야의 비중은 각각 1,9%--> 5.4%로 3.5%증가/ 15.9%-->19.5%로 4.4%가 증가할 것으로 예측된다. 신 재생에너지의 공급목표는 1차에너지 별 수요전망을 예측하였으며 이에 따른 신 재생에너지별 공급계획을 검토하면 2010년에는 폐기물에너지가 67.4%로 가장 많은 비중을 차지하고 있으며 그 다음으로는 바이오분야 13.0%, 수력 12.8%, 풍력 2.9%순으로 나타나고 있다.
2030년에는 폐기물 비중이 가장 많이 차지하나(33.4%) 2010년에 비해서는 34%가 감소하며 두번째로는 바이오분야가 31.4%로 2010년에 비해서는 23.3%가 증가해 많은 비중을 차지할 것이다. 세번째로는 풍력 12.6%(10.9% 증가), 태양열 5.7%(5.2%증가) 해양에너지 순으로 나타나고 있다. 수력의 경우는 4,4%를 차지해 2010년에 비해서는 그 비중이 10.5%의 감소가 예측된다. 년 평균증가율(2008년~2030년)로 보면 해양에너지 분야가 가장 증가속도가 빠르며(년 평균 45.6%증가), 지열 25.5%, 태양열 20.2%, 풍력 18.1%, 태양광 15.3%, 바이오14.6% 순으로 나타나고 있다.

 

신 재생에너지의 경제성 확보시기
신 재생에너지가 신사업으로서 전망이 있는 만큼 많은 기업들이 참여하고 있으나 언제부터 채산성을 갖출 수 있을까에 대한 궁금증을 갖는 것도 사실이다. 보급에 대한 정부정책지원으로 실제 판매가 되고 있는 바이오 디젤의 경우 현재 수익성은 있는가? 그리고 언제부터 투자회수가 될 수 있는가? 이에 대한 답은 아직 불투명하다는 것이다. 몇 년사이 많은 바이오 디젤생산회사가 문을 닫은 사례가 있으며 이는 기술적인 문제, 수요예측, 과다한 투자 등등의 원인이 있겠지만 정부가 RSP제도(Renewable Fuel Standard, 신 재생연료를 공급하도록 의무화하는 제도, 현재 미국과 영국, 독일 등에서 운영되고 있다)를 도입하여 판매여건을 구축해 놓고 있지만 아직 시장형성이 충분히 되어있지 않고 있으며 판매할 수 있는 유통체계도 잘 갖추어지지 않은 것 등 해결해야 할 과제가 많다. 태양전지는 2015년부터, 풍력인 경우 소형급은 ’10년에 이미 경제성을 나타냈으며 대형은 ’16년이 되어야 한다. 바이오에너지 경우 비이오오일은 2018년이 되어야 경제성을 확보할 수 있다.


주요 신 재생에너지 소개
신 재생에너지는 크게 1) 태양광발전(Photovoltaic) ,태양열 (Solar Thermal) , 바이오에너지(Bi0-Energy) ,풍력에너지(Wind Power),수력발전(Hydro Power),연료전지 등으로 소개할 수 있다.
태양광발전(Photovoltaic)은  태양광을 이용한 기술로 태양광 발전은 태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전기술이다. 태양광 발전시스템은 Solar cell로 구성된 Module과 축전지 및 전력변환장치로 구성되어 있다. 태양열 (Solar Thermal) 은 태양열을 이용한 기술로 태양열은 태양으로부터 오는 복사광선을 흡수해서 열에너지로 변환 (필요시 저장) 시켜 건물의 냉난방 및 급탕, 산업공정열, 열발전 등에 활용하는 기술을 말한다. 태양열 이용기술의 핵심은 태양열 집열기술, 축열기술, 시스템 제어기술, 시스템 설계기술 등이 있다. 바이오에너지(Bi0-Energy)이용기술은 Biomass(유기성 생물체 총칭) 를 직접 또는 생.화학적, 물리적 변화과정을 통해 액체, 가스, 고체연료나 전기, 열에너지 형태로 이용하는 화학, 생물, 연소공학 등의 기술을 일컫는다. 풍력에너지(WIND POWER)는 풍력이용기술로서 바람에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전 기술이다. 이밖에 수력발전(Hydro Power)은 물의 유동 및 위치에너지를 이용하여 발전시키는 기술이다. 마지막으로 소개하는 연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술로서 수소와 공기 중 산소가 전기화학 반응에 의해 직접 발전시킨다.

 

각 신 재생에너지별 기술개발분류 현황
 정부는 각 분야 별 기술개발 추진분야를 설정하여 이를 장단기로 개발하는 목표를 수립, 실행하고 있다. 따라서 사업에 참여하려는 기업은 이에 대한 자세한 내용을 파악한 후 추진한다면 자금, 시간, 인력소모를 최소화할 수 있을 것이다. 국내 신 재생에너지 기술 중 태양열, 태양광, 바이오, 폐기물에너지 분야의 핵심기술은 선진국수준에 근접하여 실용화 내지 상용화 단계에 있으나 수소저장 이용기술 등은 기초, 응용연구단계로 기술수준이 낮은 편이다 이상과 같이 신 재생에너지에 대한 간략한 소개를 하였다. 앞의 여러 통계나 정부의 의지로 보아서는 필히 해야 할 일이어서 상당히 전망 있는 사업이 될 수 있다는 점을 알 수 있다.이 사업들은 향후 산업시장의 중추적인 기술과 영역을 차지할 것이며 다양한 파급효과도 가져 올 것으로 전망할 수 있다. 그러나 이 사업들은 정교한 기술과 원료확보 등이 차별적 우위를 갖추는 기본요소가 되므로 이에 대한 충분한 검토가 선행되어야 사업을 시작하고 수익을 발생시킬 수 있다는 것을 염두에 두어야 한다. 다음 호부터는 각 사업분야에 대한 심도있는 분석을 통해 경영자들의 사업지식을 조금이라도 향상시킬 수 있는 노력할 것이다.

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