인류는 전 지구적인 기후위기와 환경 문제에 대응하는 동시에 지속 가능한 발전을 이루기 위해 끊임없는 노력을 이어가고 있다. 특히 화석연료 사용 저감을 통해 탄소 배출은 줄이고, 신재생 에너지의 에너지 효율성을 높이는 등 청정 에너지 생태계 구축에 힘쓰고 있다. 주요국은 탄소중립 정책과 전략적 그린전환(GX, Green Transformation)을 추진하고 있으며, 우리 정부도 2050년까지 온실가스 배출량 제로를 목표로 하는 “2050 탄소중립 추진전략”을 발표하고 에너지 혁신 생태계를 구축하고 있다.

수소, 원자력, 이차전지, 신재생 에너지 등 에너지 생태계에 혁신을 일으킬 첨단 녹색에너지 기술들의 개발 수준과 활용 가능성에 대해 알아보고, 화석연료 의존도와 에너지 부족 문제를 해결하기 위한 정책과 제도의 필요성을 논의하는 자리가 마련되었다.

한국과학기술기획평가원(KISTEP, 원장 정병선)은 '녹색기술 전환과 에너지 혁신 생태계 전략'를 주제로 제170회 KISTEP 수요포럼을 8월 14일(수)에 한국과학기술기획평가원 2층 국제회의실에서 개최했다.

△ 정병선 KISTEP 원장

정병선 원장은 개회사를 통해 “유례없는 폭염으로 전 지구적 기후 위기에 대한 관심과 탄소중립 필요성에 대한 공감대가 어느 때보다 높은 시점”이라며 “화석연료 감축과 녹색기술로의 에너지 전환을 위한 혁신적인 정책과 전략 마련이 절실하다“고 포럼 개최 의의를 밝혔다.

주제 발표는 김선교 KISTEP 전략기술정책센터 연구위원, 이정익 KAIST 원자력 및 양자공학과 교수, 박진남 한국에너지기술평가원 청정수소PD가 각각 맡았다.

△ 김선교 KISTEP 전략기술정책센터 연구위원

김선교 연구위원은 “기후위기가 기후재앙으로 전환되는 과정에서 인류는 어떤 선택을 할 것이며, 이는 미래에 어떠한 영향을 줄 것인가?”에 대한 중대한 기로에 있음을 강조하며 ‘녹색 전환과 에너지 혁신 생태 전략’이라는 주제로 탄소중립과 기후변화 대응을 위한 기술혁신 방향에 대해 발표했다.

WEF(World Economic Forum)는 2050년까지 연간 GDP의 1.5%~2.8%를 기후변화로 인한 피해로 예상했고, 2024년 네이처 연구 결과에서는 2049년까지 연간 19%의 생산성 손실을 예상했다. “이는 우리가 얻는 소득의 약 20%가 기후 피해로 인해 영향을 받을 수 있다는 설명”이라며 인류가 감당해야 할 피해가 점점 커지고 있음을 강조했다. 또한 화석연료 감축, 풍력, 태양광의 불확실성과 간헐성, 원자력 및 수소 기술의 혁신과 산업 생태계 확장 등 해결해야 할 과제가 많음을 설명했다.

김 연구위원은 “탄소 중립은 여전히 도전적이고 어렵지만 가능한 목표”라고 언급하며, “탄소 중립과 지속 가능한 발전을 위해 과학기술의 혁신이 필수적이며, 특히 수소 기술은 석유 화학 공정에서 얻는 부생 수소 활용 및 인프라 확장이 필요하다”고 진단했다. 마지막으로 “수소 기술 생태계가 혁신을 보여준다면, 수소 중심의 에너지가 미래 에너지원으로서 중추적인 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다.

 △ 이정익 KAIST 원자력 및 양자공학과 교수 

이정익 교수는 “재생에너지의 급부상도 필요하지만, 전통적인 무탄소 발전으로 탄소저감에 큰 기여를 해왔던 수력과 원자력도 지속적으로 발전시켜야 한다”며 ‘탄소중립의 비타민 SMR(Small Modular Reactor, 소형모듈원자로)’이라는 주제로 발제를 시작했다.

노후된 석탄 화력 발전소를 대형원전으로 대체하는 방안에 대해 “노후 석탄 화력 발전소는 인구 밀집 지역 또는 전력 수요 근처에 위치하기 때문에 대형원전이 들어가기에 적합하지 않고, 대부분의 발전량이 300~400MW 이하의 소규모 발전으로, 송전 설비를 재활용한다는 관점에서 봤을 때 대형 운전보다는 SMR이 훨씬 더 적합하다”며 석탄 화력 발전소의 교체가 중요한 SMR 활용처로 주목받고 있음을 강조했다.

이 교수는 ‘선진원자로’에 대해 “원전은 대부분 물을 감속재로 쓰는 원자력 기술에 기반하고 있으나, 차세대 원자로는 물이 아닌 냉각제를 사용하여 기존 원자력에서 공급할 수 있는 열의 온도를 훨씬 올릴 수 있다”고 설명했다. “우리나라도 현재 전력만으로 탄소 중립을 하는 것이 아니라, 철강, 석유 화학, 시멘트와 같은 산업 공정에서도 탄소 중립에 기여하는 선진 원자력 기술 개발과 실증을 본격적으로 진행해야 한다”고 말했다.

특히 우리나라처럼 조선·해양 산업이 우수한 나라에서는 “해운 산업의 탄소중립 달성이 무엇보다 중요하며, 중국, 일본 등 주요국도 많은 투자를 하고 있다”며, “해양부지를 원자력 발전소로 활용할 수 있는 해양 기술과 접목한다면, 해양발전은 물론이고 선진원자로와 SMR이 앞으로 해양에서 적극적으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

△ 박진남 한국에너지기술평가원 청정수소PD

박진남 청정수소PD는 ‘수소에너지’를 주제로 정부의 수소 정책과 관련 분야에 대해 설명했다. “우리나라의 대표적인 수소 공급 방안으로는 △정유, 석유 화학, 제철산업의 부산물인 부생 수소 △천연가스 개질 기술을 꼽을 수 있으며, 천연가스 개질은 기술 성숙도와 경제성은 우수하지만 CO2를 배출한다는 단점이 있다”고 설명했다. 궁극적으로 탄소배출이 없는 재생에너지를 이용한 수전해 기술을 활용해야 하나, 경제성이 낮고 재생에너지 전력을 어떻게 연계할 것인지에 대한 발전 연계 고민이 필요하다”고 진단했다.

“수소의 이송은 단기적으로는 200개의 고압 튜브 트레일러, 중기적으로는 액체수소 탱크로리 활용, 장기적으로는 수소 배관망을 활용할 계획이며, 수출입을 위한 해상운송 기술 개발이 필요하다”고 설명했다. 충전소 분야에서는 “현재 대용량화와 고속 충전을 통해 경제성 향상을 추진하고 있으며, 수소 충전소의 질과 이용률을 고려할 때 우리나라가 세계 최고 수준이며, 국내에는 고압 기체 수소충전소가 대부분으로 핵심 소재·부품·장비의 국산화, 내구성 및 효율 향상을 통한 경제성 확보가 중요할 것”이라고 강조했다.

△ 주제토론(위 좌로부터) 전승수 KISTEP 사업조정평가본부장, 김선교 KISTEP 전략기술정책센터 연구위원, 

이정익 KAIST 원자력 및 양자공학과 교수, 박진남 한국에너지기술평가원 청정수소PD

이어진 주제토론에서는 전승수 KISTEP 사업조정평가본부장의 사회로 발제자들이 주제별로 심도 깊은 논의를 진행했다. 수요포럼 홈페이지를 통해 접수된 사전질문과 실시간 온라인 질문 등에 대한 전문가 답변은 KISTEP 유튜브 채널을 통해 다시 볼 수 있다.

(다시보기) https://www.youtube.com/live/IsErk6olxAY?si=1RQRARFjNWBaKmAR