한국시장 거점으로 아시아 지역 시장 확보 나서

지멘스에너지솔루션스 설립… 가스화력발전 이어 신재생 에너지 솔루션 공급

지멘스가 한국시장에 적극적인 모습을 보이면서 새롭게 부각되고 있다. 지난해 10월 한국에 에너지솔루션 사업본부를 신설한데 가스발전과 복합화력발전, 석탄화력발전 공급하고 있다. 또 발전소 수주부터 시공·시운전을 포함한 턴키방식의 통합적인 공급라인도 확충해 나가고 있다. 지멘스를 소개한다.

지멘스가 한국정부와 공동으로 투자협력 테스크포스(TF)를 끌어냈다. 최근 산업통상자원부는 지멘스와 에너지, 헬스케어 등 다양한 분야에서 투자협력을 확대한다고 최근 밝혔다. 산업부는 향후 이 TF를 통해 긴밀한 협력체계를 만들고 지멘스의 한국 투자가 차질 없이 이행될 수 있도록 지원할 계획이다.

화력발전소의 설계 시공 시운전 및 유지보수 서비스를 제공하는 지멘스 에너지 솔루션 사업부는 지난해 아시아·태평양 및 중동지역 헤드쿼터를 한국에 만들었다. 에너지 솔루션 사업부는 2018년까지 고급 엔지니어 등 524명을 고용할 예정이며, 해외에서 수주한 발전소에 국산제품을 사용해 국내 기업 수출도 지원할 예정이다.

지멘스 작년 5월 에너지솔루션 아시아 총괄본부 한국 설립

두산중공업은 신재생에너지 사업에 관심을 가지고 가속페달을 밟고 있다. 2011년 11월 국내 첫 석탄가스화 실증 플랜트를 수주한 데 이어 서남해안 풍력단지 공사에도 참여하는 등 신재생에너지 분야의 사업을 확장하고 있다. 석탄가스화 플랜트는 석탄에서 합성가스를 추출해 전력을 생산하는 발전플랜트다. 석탄가스화 기술은 세계적으로 5개 실증 플랜트만 운영될 정도로 상용화되지 않은 고난도 녹색기술이다. 현재 석탄가스화 지멘스가 한국시장에 적극적인 모습을 보이면서 새롭게 부각되고 있다. 지난해 10월 한국에 에너지솔루션 사업본부를 신설한데 가스발전과 복합화력발전, 석탄화력발전 공급하고 있다. 또 발전소 수주부터 시공·시운전을 포함한 턴키방식의 통합적인 공급라인도 확충해 나가고 있다.

국내 건설·중공업 분야에 강점을 가진 국내 기업들과 파트너십을 강화하는 한편 연구개발(R&D) 인력을 집중 양성해 성장속도가 가장 빠른 아시아 지역을 지멘스 에너지솔루션 부분의 성장 동력으로 삼겠다는 전략이다. 새로 설립된 지멘스에너지솔루션스는 아시아 지역본부는 그동안의 제조업 기술 이전 수준이 아닌 해외 엔지니어들의 모든 역량이 국내 엔지니어들에 그대로 전수한다. 

한국지멘스는 오는 2017년까지 에너지와 발전소 관련 최고 수준의 엔지니어링과 프로젝트 수행·시운전 등의 능력을 갖춘 전문회사로 발돋움할 것이란 청사진도 내놨다. 설계분야 등 고급인력을 한국에서 육성하는 일과 함께 기존에 같이 손발을 맞춰온 국내 EPC 업체와의 파트너십도 국내에 지역본부가 유치됨에 따라 한층 강화할 것으로 기대했다. 이에 업계는 글로벌 경기 불황으로 침체된 국내 건설·중공업 등 대기업들은 물론 중소 제조·설계·시공 업체에도 긍정적인 영향이 미칠 것으로 전망했다. 지멘스는 전 세계 193여 개 국에 현지법인을 두고 인프라·에너지·헬스케어 사업 등을 영위하고 있다. 지난해 매출 규모는 783억유로(약 112조원)으로, 국내 설립된 에너지 솔루션 사업부가 포함된 지멘스 화력발전사업본부는 2012년 회계연도에 111억유로(약 16조원)의 매출 및 신규 수주를 달성했다. 

지멘스에너지솔루션즈는 당진 복합화력발전소 3호기와 안동 복합화력 발전소에 지멘스의 첨단 H 클래스 가스터빈을 도입하고 현재 시범운영 중이다. 두 발전소는 아시아에서는 최초로 60% 이상의 효율을 달성했다.

지멘스의 에너지솔루션 사업은 크게 가스발전, 복합화력발전, 석탄화력발전 등 여러 형태의 발전소를 턴키로 수주하거나 주기기(발전 터빈)를 공급하는 두 가지 형태로 나뉜다.

아시아 지역본부는 아시아·태평양, 중동지역 사업을 총괄하고, 프로젝트 실행 역량도 키우게 된다. 지멘스가 아시아·태평양, 중동 등 총괄하는 광역 지역본부를 한국에 설립하는 것은 미국에 이어 두 번째다.

한편, 지멘스는 193여개국 현지 법인에서 총 37만명이 근무하고 있으며 발전 및 송·변전, 석유·가스 등 에너지 분야에서 광범위한 제품과 솔루션을 제공하고 있다. 1950년대 한국전쟁 재건 프로젝트에 참여하며 국내에 진출한 한국지멘스는 약 1,800여명의 직원이 지난해 1조6,000억원의 매출을 올렸다.

지멘스, 신재생에너지 솔루션 제공 

한국지멘스는 풍력과 태양에너지의 효율적 이용을 위한 솔루션을 한국시장에 제공하고 있다. 지멘스는 오랜 기간 풍력, 태양광, 2차전지를 포함해 신재생에너지 분야에 관심을 갖고 제품과 솔루션 개발에 지속적으로 투자해 왔다. 특히 다년간의 솔루션 노하우와 다양한 레퍼런스를 통해 지멘스의 TIA(Totally Integrated Automation) 개념을 바탕으로 풍력의 메인 컨트롤시스템, SCADA, 네트워크 등을 개발했고 이는 전 세계에 적용되고 있다. 지멘스의 에너지 부문은 신재생에너지 기술 전 분야에서 광범위한 제품과 솔루션 및 서비스를, 산업부문은 제품을 제공하고 있다.

지멘스는 신재생에너지 분야에서 최고의 자동화 솔루션 제공자를 목표로 지속적인 투자와 노력을 해나가고 있다.

지멘스 산업부문에서는 신재생에너지 분야의 어플리케이션 노하우를 갖고 소프트웨어도 함께 제공하는데 초점을 맞추고 있다. 제품이 신재생에너지환경에서 실제로 어떻게 쓰이는지 이해해 솔루션을 제공하는 것이다.

2013 대구 국제그린에너지엑스포에서 지멘스는 Green Booth를 주제로 신재생에너지 관련 지멘스의 Wind, Solar, 2nd Battery 솔루션을 소개했다. 주요 전시제품은 풍력 메인컨트롤러 시뮬레이션 판넬/풍력관련 주요 제품 (ET200ecoPN, ET200s, MicroBoxPC with WinAC RTX 등), 태양광(솔라 판넬 메뉴팩쳐링 시스템), 2차 전지(주요 공정관련 솔루션 판넬, 레퍼런스 관련 홍보자료 외) 이다. 

또한 HMI(Human Machine Interface) 및 드라이브를 위한 통합 엔지니어링 프레임워크 ‘TIA(Total Integrated Automation) 포털 V12’를 선보였다.   

새로워진 TIA 포털 V12는 모든 자동화 작업에서 유용한 단일 통합 프레임워크로 통합된 서비스와 기능을 제공해 일관된 시스템 운영을 돕는다. 직관적 구성, 작업 중심의 보기 화면, 강력한 마법사 기능, 통합된 라이브러리, 사용자 중심의 조작성 등은 자동화 도구의 새로운 패러다임을 제시하고 있다. 특히 TIA 포털 V12에 통합된 신제품 ‘SIMATIC S7-1500’ 컨트롤러는 강력한 성능과 획기적인 사용 편의성을 바탕으로 최고의 조합을 보여준다. 

SIMATIC S7-1500은 산업용 이더넷을 기반으로 한 프로피넷을 표준 내장형 인터페이스로 사용하였고 웹 서버 기능을 기본 내장한다. 시스템 응답시간을 단축시켜 전체적인 사이클 타임을 획기적으로 줄였으며 이를 바탕으로 기업은 생산성을 증대시키고 투자 회수기간을 앞당길 수 있게 되었다. 

또한 모션 제어 기능과 프로피드라이브를 통해 드라이브 기술을 완전하게 통합시켰다. 강화된 보안 기능은 무단접근 및 허가되지 않은 수정으로부터 알고리즘을 보호하고 프로그램 복제 및 조작을 원천적으로 방지한다. SIMATIC S7-1500은 성능뿐 아니라 사용 편의성도 크게 개선됐으며, 다양한 시스템 혁신을 통해 기존 모델 보다 쉽고 빠르게 설치ㆍ연결ㆍ시운전이 가능하다. 특히 TIA 포털V12와의 완벽한 통합으로 엔지니어링 및 프로젝트 설계의 효율성을 높였으며, 미래의 신기술을 적용할 수 있는 기반을 갖추었다.

지멘스, 효율성 향상을 위한 해답 제시 

효율성과 생산성 향상을 위한 핵심은 효율적인 제품 사용이다. 지멘스는 풍부한 경험을 갖춘 숙련된 산업 파트너로서 그에 부응하는 제품군을 보유하고 있다. 제품 디자인과 제품 계획 단계부터 엔지니어링 및 제작을 거쳐 유지보수 및 현대화에 이르기까지 모든 솔루션은 전체 부가가치 사슬을 아우른다. 

지멘스는 하노버 산업 박람회 2013에서 효율성과 생산성에 역점을 둔 기술을 대거 소개했다. 예를 들어, 크기 109 및 129인 헬리컬 모터, 오프셋 기어 모터, 베벨 기어 모터로 토크 한계를 최대 5,000Nm까지 높일 수 있는 신형 ‘Simogear 기어 모터’를 상당히 높은 효율성 등급인 IE3에서도 사용할 수 있다. 

‘Simotics’ 제품군에서는 두 가지 신형 제품이 에너지 비용 절감과 CO2 배출량 감소에 기여하고 있다. 고전압 모터 Simotics HV의 경우에는 H-compact Plus가 혁신적으로 바뀌었고, 저 전압 부문에서는 1MB10 시리즈의 Simotics XP 폭발 보호 모터가 효율성 등급 IE2 및 IE3에서 사용되고 있다. 

또한 드라이브 기술 DT-Configurator의 경우, 사용자가 자신의 요건에 맞는 최적의 제품을 비롯해 팬, 펌프, 압축기도 선택할 수 있다. 

Simatic S7-1500 컨트롤러 제품군은 이 프로세스에서 최고의 효율성과 생산성을 자랑할 뿐만 아니라, TIA Portal과의 통합으로 상당히 높은 시스템 성능과 최고의 엔지니어링 효율성을 구현한다. 또한, 통합형 세이프티 하드웨어와 솔루션을 통해 엔지니어링 프레임워크를 중요한 요소로 한층 더 보완했다. 

지멘스는 신형 플랜트 모니터링 솔루션을 통해 기계 제조업체와 플랜트 운영업체에게 더 큰 부가 가치를 제공해주고 있다. 진동 센서로 입력 기능이 추가된 Siplus CMS2000 상태 모니터링 시스템의 신형 모듈 덕분에, 플랜트를 전보다 훨씬 더 폭 넓게 모니터링 할 수 있게 되었다. 

Sinema Server 네트워크 관리 시스템은 인프라 네트워크에서 장애를 최대한 빨리 진단할 수 있도록 도와준다. 

지능형 배터리 관리 기능을 갖춘 Sitop UPS1600 무정전 DC 전원 장치는 사용자에게 종합 진단과 운영 데이터를 제공한다. 뿐만 아니라, 완전 통합 자동화(Totally Integrated Automation)에서 완벽한 시스템 통합이 가능하고 TIA Portal에서의 엔지니어링도 편리하다.

지멘스, 안동발전소 세계 최고 수준 발전효율 

이 같은 에너지 효율성에 대한 솔루션을 보유한 지멘스는 한국 내 발전소 건설에 적극 개척하고 있다. 최근 한국남부발전이 24개월 만에 안동발전소 건설 공사를 완료하기도 했다. 

이번에 준공된 안동 복합화력발전소는 액화천연가스(LNG)를 연료로 417MW 용량의 전력을 생산할 수 있다. 한국뿐만 아니라 아시아에서 두 번째로 최신 H 클래스 가스터빈을 사용해 60% 이상의 발전 효율을 자랑한다. 

안동 복합화력발전소는 연간 250회 기동이 가능하도록 설계됐고, 정지에서 정격출력까지 소요시간은 30분이다. 또한 유연성이 무엇보다 뛰어나 한국 발전 시장의 급변하는 전력 수요에 효과적으로 대처할 수 있을 것으로 전망된다.

안동 복합화력발전소는 가스터빈, 증기터빈, 발전기, 폐열회수보일러(HRSG), 계측제어(I&C) 장비가 단일 축에 연결된 일축형(Single-shaft)으로 설계됐다.

지멘스는 GS 건설과 함께 컨소시엄 리더로 안동 발전소의 턴키 솔루션 설치를 담당했을 뿐만 아니라 ▲SGT6-8000H 가스터빈 ▲SST6-5000 증기터빈 ▲SGen6-2000H 발전기 ▲벤슨 폐열회수보일러 등 주요 장비를 제공했다. 그 밖에도 SPPA-T3000 계측제어 시스템과 기타 보조 시스템을 공급했다. 

지멘스는 주요 장비인 가스터빈에 대해 10년간 유지보수를 제공한다.

한편, 지멘스는 총 2,500메가와트의 설비용량을 갖춘 H클래스 가스터빈 복합화력발전소 3기를 추가로 한국에 건설 중이다. 이들 발전소는 2014~2015년 운영을 시작한다. 

또한 지난 4월 이테크건설이 군산 군장산업단지에 건설하는 열병합발전소에 증기터빈(SST-800, SST-500)과 발전기(Sgen6-100A)를 공급했다. 250MW규모로 건설되는 이 발전소는 산업단지 열·전력공급을 위해 2015년 상반기 준공을 목표로 건설되고 있다. 지멘스는 내년 6월께 독일 괴를리츠 공장에서 생산된 발전설비를 납품할 예정이다. 이미 지멘스는 군장에너지에 2기의 증기터빈을 공급했으며, 현재 세 번째 터빈이 완성단계에 있다.

지멘스  www.siemens.co.kr 

경북도, 한전KPS와 MOU 체결

경상북도는 원자력 해체시장 선점을 위한 원자력 해체 원천기반기술 확보와 중앙정부의 ‘원자력 해체기술 종합연구사업’ 공동참여 방안을 모색하기 위해 한전KPS(주)와 양해각서를 체결했다. 

24일 오후 2시 도청 제1 회의실에서 개최된 협정식에는 이인선 정무 부지사와 한전KPS(주) 강재열 신사업본부장과 관계자들이 참석해 원자력 해체기술 개발과 원전지역 상생발전을 위해 상호 협력하기로 했다. 

한전KPS(주)는 1974년 (주)한아공영으로 출범해 1977년 한전 전액출자 자회사로 재출범한 우리나라 최대 전력 및 산업설비 정비 전문공공기관으로 수력, 화력 및 원자력발전소, 신재생에너지 설비 등 다양한 발전설비와 국가 전력망인 송변전설비 등에 대한 정비를 수행하고 있다. 

이번 양해각서를 통해 양 기관은 ▲원자력 시설 해체기술에 필요한 핵심기술의 종합연구 및 개발 ▲원자력 해체 성능검증 시설·장비 등의 기반구축 ▲기타 원전기술 개발과 안전성 강화를 통한 원전지역 발전과 지역주민의 원전 안전성 확보를 위해 상호 협력하게 된다. 원자력 시설 해체산업은 2050년까지 1,000조원대의 거대 시장 형성이 예상된다. 세계 원전 440여 기 중 430여 기가 해체되고 국내에서도 현재 계속 운전 심사 중인 경주의 월성원전 1호기(2012년 11월 설계수명 종료)를 비롯한 국내 원전의 해체 시점이 늦어도 2020년대 중반부터 이루어 질 것으로 예상된다. 

정부에서도 미래창조과학부 중심으로 원자력의 지속적 이용을 위해 안전하고 경제적·친환경적 원전 해체기술 확보를 위한 원자력시설 해체기술 종합연구사업을 추진하고 있다. 도는 이러한 정부의 원자력 정책 기조를 반영 원전 해체 관련 독자적 원천기술 개발과 원자력 해체기술 종합연구센터를 지역에 유치해 원자력클러스터와 연계하는 등 원자력 해체시장을 선점하겠다는 전략을 마련해 추진하고 있다. 

한국전력기술(설계) 및 한수원(건설·운영) 본사 이전, 기존 월성 및 한울 원전본부(發電), 한국원자력환경공단 및 방폐장(폐기)이 있는 원자력 산업의 중심지인 경상북도는 원자력 해체기술 종합연구센터 유치 시 완벽한 원자력 전주기(全週期) 시설을 구축하게 된다. 

이인선 도 정무부지사는 “미래 신성장산업인 원자력 해체시장 선도를 위해 경상북도는 2012년부터 차세대 제염해체 원천기반기술연구센터 운영과 원전 해체 연계산업 육성방안 연구용역을 추진하는 등 세심한 준비를 하고 있다. 원자력 해체산업 선점과 원자력 해체기술 종합연구센터를 지역에 유치해 세계적인 원자력 해체산업의 중심지로 발돋움하겠다”고 밝혔다. 

<출처: 경상북도청>

포스코에너지,

'연료전지, 발전, 신재생에너지로 종합에너지 기업 거듭나'
친환경 부생가스발전소, 60만 가구 1년 사용량 발전

국내 최초 민자발전사인 포스코에너지가 연료전지, 발전, 신재생에너지의 3대 핵심 사업을 추진하는 글로벌 종합에너지기업으로 도약하고 있다. 작년 매출 2조 9,000억 원, 영업이익 2,300억원이라는 창사 이래 최대 실적을 달성한 포스코에너지는 2020년까지 매출 12조의 ‘월드 베스트 그린 에너지(World Best GREEN Energy Company)’로 성장한다는 비전을 수립하고 세계 시장을 무대로 끊임없이 성장해 나가고 있다. 포스코에너지를 소개한다.

국내 최초 민자발전사인 포스코에너지가 연료전지, 발전, 신재생에너지 등 핵심 사업을 중심으로 글로벌 종합에너지기업으로 도약하고 있다.
포스코에너지는 3,000MW급의 인천 LNG복합발전소를 운영하며 수도권 지역에 안정적으로 전력을 공급하고 있다. 국내 최초로 제철소에서 발생하는 부생가스를 연료로 발전하는 300MW급 광양 부생가스 복합발전소와 세계 최초로 고로가스와 파이넥스 가스 혼합기술을 이용한 145MW급 포항 부생가스 복합발전소를 운영하고 있다.
국내에서 축적한 기술력을 바탕으로 포스코에너지는 올해 외국에서도 첫 성과를 냈다. 지난 1월 16일 인도네시아 찔레곤에서 첫 번째 해외발전소인 200MW급 부생가스발전소 준공식을 했다. 동남아 지역에 처음으로 준공한 일관제철소 부생가스발전소는 1, 2호기(각 100MW)로 구성돼 있다.
제철소에서 발생하는 잉여 부생가스를 연료로 시간당 20만kW의 전력을 생산한다. 이는 60만 가구가 1년 동안 사용할 수 있는 양이다. 기존에 버려지던 에너지를 재활용하는 부생가스발전은 화석연료를 대체하고 대기환경 오염도 줄여 친환경 발전이란 평가를 받고 있다. 화석연료를 대체하면서 이산화탄소 감축 효과는 연간 100만t에 달한다. 이 사업은 현지의 관심이 많아 인근 국가에서 추가 발주도 있을 것으로 기대하고 있다.
아울러 포스코에너지는 베트남 꽝난주에 1,200MW의 석탄 화력발전, 몽골 울란바토르에 450MW의 석탄열병합발전, 인도네시아 남부 수마트라 섬에 석탄화력발전사업 등을 추진하고 있다.
포스코에너지는 LNG복합발전이나 부생가스 복합발전뿐만 아니라 연료전지, 태양광, 자원순환 등 신재생에너지 분야의 사업 다변화에도 적극적으로 나서고 있다. 2007년 연료전지 사업을 시작한 이래 국내 21개 곳에 115.6MW를 설치했다. 우리나라에 설치한 대부분 연료전지는 포스코에너지가 설치했다. 이렇게 축적한 노하우와 기술을 바탕으로 포스코에너지는 해외시장으로 영토를 넓혀가고 있는 것이다.
또 작년 7월 전라남도 신안군 폐염전 부지에 총 7MW 태양광 발전단지를 완공해 연간 9,300MWh의 전력을 생산하고 있으며, 올 8월까지 7.5MW 발전단지를 추가 건설할 계획이다. 이 밖에도 지난해 11월, 국내 최초로 쓰레기를 연료로 발전하는 RDF(폐기물 고형연료화) 발전소를 준공했다. 부산시에서 발생하는 하루 총 4,000t의 생활폐기물 중 500t을 연료화해 연간 5만7,000가구가 사용할 수 있는 19만MWh의 전력을 생산하는 이 발전소는 쓰레기 처리와 에너지 생산이라는 ‘일거양득’의 효과를 발휘하는 획기적인 기술로 평가받고 있다. 
 

포스코에너지, 연료전지 사업에 집중

포스코에너지는 신재생 산업 가운데 연료전지가 충분한 잠재력과 가능성이 있다고 보고 집중 투자하고 있다. 포스코에너지가 연료전지사업을 시작한 지 약 8년이 됐다. 그동안 포스코에너지는 한 걸음 두 걸음 속도를 내며 연료전지산업에서 새로운 역사를 쓰고 있다.
포스코에너지 연료전지사업 관계자는 “과거 신재생에너지 발전차액지원제도(FIT)부터 지금의 신재생에너지공급의무화제도(RPS)까지 큰 정책적 흐름에서 비교적 일관되게 가고 있는 듯하다”며 “초기에 정부가 연료전지를 포함한 신재생에너지산업육성에 강한 의지를 보였기에 우리도 정부의 의지와 우호적인 신재생에너지 정책을 신뢰하고 사업을 시작할 수 있었다”고 말했다.
정부의 신재생에너지 육성 정책에 더해 원전 및 정전사태와 밀양 송전탑 사태 등으로 분산전원의 필요성에 대한 공감대가 크게 형성되면서 좁은 국토 면적에 도심 지역 인구밀도가 높은 우리나라의 경우 더욱이 분산전원 형태의 수요가 필요한 상황에서 환경적 특성을 고려한다면 친환경 분산전원인 연료전지가 대안이 되고 있다.
포스코에너지는 지속적인 기술개발을 통한 품질향상과 원가절감을 실현해 나가고 있다. 포스코에너지는 그동안 포항에 BOP 및 스택공장을 준공한 데 이어 현재 셀 제조공장을 건설 중이며 내년 하반기부터 전 공정 국산화를 달성한 연료전지를 시장에 본격적으로 공급할 계획이다.
포스코에너지는 미국의 퓨얼셀에너지(FCE)와 전략적 기술제휴를 맺고 정비·설치·시공을 시작으로 BOP(주변설비), 스택제조기술까지 단계별 국산화를 실현하고 있다. 하지만 아직 셀 생산기술은 우리가 갖고 있지 않기 때문에 FCE에 의존할 수밖에 없는 상황인데 셀 제조공장 준공 후 본격적으로 제품을 생산하면 앞으로는 연료전지설비 공급에서 좀 더 탄력을 받을 것으로 보인다.
포스코에너지 관계자는 “전체 연료전지설비에서 셀 원가가 40%를 차지하는데 국내 생산체계가 마련되면 설비가격도 크게 낮출 수 있으며 또 품질문제도 완전히 해결할 수 있을 것”이라고 말했다.
셀 제조공장 준공을 통해 전 공정 국산화를 달성하면 이때부터는 해외시장 진출에도 적극 나설 계획이다. 이미 해외에 상당한 규모의 시장이 있다는 것을 확인했으며 현재 일본, 중국, 동남아, 중동 등 해외국과 전략을 협의 중이라고 한다.
또한, FCE와의 협상을 통해 아시아, 중동 지역에는 포스코에너지가 독점으로 연료전지제품을 수출할 수 있는 기반도 마련해 놨으며, 해외영업조직도 갖추는 등 상당한 준비 작업을 하고 있다. 포스코에너지는 연료전지사업을 국가대표 녹색사업으로 만들어 나갈 수 있도록 사업방향을 맞추고 집중하고 있다.

성공 사례, 상암동 수소연료전지 발전소

서울 상암동 월드컵공원 내 노을공원 입구에 위치한 수소연료전지 발전소. 이 발전소는 인근 2,500~3,000가구에 총 2,400kW의 전력을 공급한다.
수소연료전지 발전은 천연액화가스(LNG)에서 추출된 수소와 공기 중 산소가 화학반응을 일으켜 전기를 생산하는 방식이다. 질산화물이나 황산화물 등 대기오염물질이 나오지 않는다. 소음도 다른 발전소에 비해 현저히 적다.
수소연료전지 발전소는 그 흔한 송전탑도 필요 없다. 전기가 필요한 곳에 설치해 바로바로 공급하는 분산전원이기 때문이다. 송전탑 건설로 인한 주민과의 갈등도 당연히 없다.
쉽게 지을 수 있는 이 친환경발전소는 그러나 아직 발전단가가 높다. 수소연료전지 발전소의 1kWh당 발전원가는 현재 약 250원. LNG복합발전소의 150원에 비해 100원이나 비싸다. 그나마 정부의 신재생에너지 공급의무화(RPS) 제도에 힘입어 그 차액을 보전받고 있다.
그런데 발전소를 운영하는 포스코에너지는 조만간 정부 지원 없이도 LNG, 또는 화력발전소의 발전원가에 근접한 수준으로 가격을 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다. 2007년 900만~1,000만원에 달했던 1kW당 투자비는 최근 400만원대까지 하락했다.
이르면 올 연말 포항 연료전지 단지 내 준공되는 셀(CELL, 수소연료전지의 핵심소재) 공장이 본격적으로 가동하면 발전원가는 더욱 하락하게 된다. 2만790m2 규모로 연간 70MW의 생산능력을 갖춘 셀 공장은 ‘연료전지 100% 국산화’의 최종 정착지이다.
포스코에너지는 2007년 미국 FCE사로부터 BOP(연료전지에 연료를 공급하고 생산된 전력을 변환하는 장치), 스택(전력과 열을 생산하는 연료전지 핵심부품) 제조 기술을 차례로 이전받았다. 이후 포항에 BOP와 스택 제조공장을 차례로 준공하면서 발전원가를 떨어드렸고, 올 연말 셀공장 완공으로 연료전지 전 부문의 수직계열화를 완성하게 된다.
포스코에너지는 경기그린에너지 연료전지단지를 비롯한 국내 21개소에 115.6MW를 설치했다. 포스코에너지는 원료인 LNG 가격이 저렴한 중국, 인도네시아, 중동 등에서 사업을 추진 중이다. 인도네시아 자카르타에 수출한 300kW급 연료전지설비는 올해 완공될 예정이다.
발전원가가 꾸준히 하락하면서 시장규모도 확대되는 양상이다. 관련 업계는 정부의 신재생에너지 지원정책에 힘입어 연 100MW까지 시장이 늘어날 것으로 보고 있다. 해외에서도 2030년까지 25조원 규모 시장이 형성될 전망이다. 이미 사업 잠재력을 엿본 LG가 연료전지 원천기술을 확보한 롤스로이스 퓨러셀시스템스를 인수해 조만간 상용화를 목표로 연구개발을 진행하고 있다. SK도 덴마크 톱소퓨얼과 기술제휴를 맺고 2015년 상용화를 목표로 공동개발을 진행 중이다.

포스코에너지, 동양파워 인수전 합류

포스코에너지가 동양파워 인수에 나섰다. 동양파워 인수전에는 SK가스, 두산중공업, 현대산업개발·한화건설
컨소시엄, 대우건설 등이 뛰어든 바 있어 이들의 각축전이 예상된다.
포스코에너지는 최근 마감된 동양파워 예비입찰에서 인수의향서를 제출했다고 밝혔다.
회사 관계자는 “2년마다 결정되는 정부의 에너지 수급계획과 현 발전시장을 미뤄볼 때 신규 석탄화력발전소 허가가 나지 않으리라고 보인다”며 “이미 석탄발전소 사업권을 확보한 동양파워를 인수하기로 결정했다”고 말했다.
아울러 동양파워가 동양그룹의 구조조정 과정에서 매물로 나온 만큼 인수가격이 신규 투자와 비교하면 상대적으로 저렴할 것이란 계산도 깔렸다.
동양시멘트가 지분 55%를 보유한 동양파워는 지난해 동양시멘트의 삼척 폐광산 부지에 2,000MW 규모 석탄화력발전소를 건설·운영하는 사업권을 취득했다. 기업회생절차를 밟고 있는 동양시멘트는 지난 2월 법원의 허가를 받아 동양파워 매각 작업에 착수했다.

포스코에너지  www.poscoenergy.com

2014 아태 전력 발전 및 신재생 에너지 관련 Top 5 전망

 
전력 수요가 최고치에 달하고 석탄값이 안정되고 동남 아시아 경제가 되살아나는 것에 힘입어 2014년 아시아 태평양 전력 발전(Power Generation) 산업에 투자 활동이 활발해질 것으로 전망된다. 이에 프로스트 앤 설리번은 2014년 아시아 태평양 전력 발전(Power Generation) 산업에 대한 5가지 전망을 내놓았다.

1. 지속적인 경제 성장으로 전력 수요가 최고치 달성

전력 수요가 꾸준히 상승함에 따라 2014년 아태지역 전력 발전량이 4.1%까지 늘어날 전망이다. IMF 전망에 따르면, 2014년 인도네시아와 말레이시아, 필리핀, 태국, 베트남 국가들이 합한 GDP 성장률이 5.7%를 기록할 것으로 전망했다. 이런 긍정적인 전망을 내놓은 데에는 현지 소비 상승과 신용 확대, 중산층 증가가 뒷받침됐다.

2. 석탄이 아시아 선택 연료로 부상, 하지만 국제 자금 조달엔 제약

저렴한 가격과 활용 범위가 넓다는 이유로 아시아 지역에서 2014년에도 석탄이 선택 연료로 남아있을 것이다. 더욱이 미국에서는 천연 가스비가 저렴해 미국산 석탄을 아시아로 수출하는 사례가 급격히 늘어났다.
인도네시아와 베트남은 전력 부족량을 줄이기 위해 주로 석탄 화력 발전소의 용량을 방대하게 늘릴 것으로 보인다. 하지만 2013년 말, 미국 수출입 은행과 유럽 부흥 개발은행은 석탄 발전 프로젝트에 대한 해외 자금 조달을 중지할 것이라 발표했다.

3. 후쿠시마 원전 사고에도 동요 없이 원자력 발전에 힘을 쏟을 것으로 전망

2011년 후쿠시마 재해 여파로 전력 생산에 화석 연료에 대한 의존도가 높아져, 2012-13년간 일본 탄소 배출량이 크게 늘어났다. 이에 현재 에너지 상황을 개선하고 탄소 배출량을 줄이기 위해 일본은 원자력 프로젝트를 다시 시작하는 방안을 신중히 검토할 것으로 보인다.
동남아시아 원자력 계획은 베트남을 시작으로 실행에 옮길 것으로 보인다. 애초 2017년 착수하려 했던 베트남의 첫 번째 원자력 발전소 건설은 정치적인 문제로 좀 더 일찍 착수할 것으로 보인다.

4. 가격 안정과 정부 지원에 힘입어 태양광 및 다른 신재생 에너지 설비가 꾸준히 늘어날 것으로 전망
지난 2년간 아태지역 많은 국가들이 각기 다른 전력용 신재생 자원에 대한 발전차액지원제도(Feed In Tariff : FIT)를 도입해 기존의 관제 제도에 순변화를 불러 일으켰다.
2012년 일본에 도입된 태양광 발전차액지원제도는 시장에 엄청난 영향을 미쳐 2013년 태양광 시장은 폭발적인 성장을 기록했다. 전기 요금은 이미 아주 높아졌고 태양광 요금은 안정권을 유지할 것으로 보여 2014년에도 2013년과 마찬가지로 태양광 시장의 강세는 계속 이어질 것으로 보인다.
2013년 인도네시아는 국내 수많은 지열, 바이오매스 및 기타 신재생 에너지(RE) 프로젝트들의 착수를 독려할 수 있도록 발전차액지원제도를 개정했다.
태국은 2014년 말까지 태양광 1,000MW를 추가할 계획을 가지고 있다. 태국에서 발전차액지원제도가 2006년도에 도입된 이래 신재생 에너지 프로젝트가 늘어나는 것은 매우 인상적이다.
태국의 발전차액지원제도는 기한이 10년으로 제한되어 있었다. 하지만 기존 정책의 급격한 변화로 인해 태국의 국가 에너지 정책위원회(NEP)는 지상이나 옥상 태양광 설치 모두에 대한 발전차액지원제의 유효기간을 25년으로 연장하는 것을 승인했다. 이러한 제도적 변화는 2014년 태국 신재생 에너지 시장 성장에 큰 힘을 실어줄 것이다.
필리핀 에너지 규제 위원회가 풍력이나 하이드로, 태양광, 바이오매스에 대해 시행하던 발전차액지원제도에 대해 필리핀 신재생 에너지 개발업체들의 만족도는 낮았다. 하지만 2014년 일부 바이오매스나 소규모 수력 및 풍력 프로젝트에 유리하게 적용될 것으로 보인다.
영국 기업인 Tortech와 말레이시아 기업인 CHE group이 베트남에 바이오매스 화력 발전소들을 건설하고 있다. 이 기업들은 베트남의 발전차액지원제도를 자신들에게 유리하게 작용할 것으로 판단하고 이 시장에 뛰어들었다고 밝혔다. 말레이시아인 경우, SEDA(Sustainable Energy Development Authority)가 2014년 발전차액지원제도하에 풍력 발전을 도입할 것으로 보인다.

5. 투자자 신뢰 유지를 위해 주요 규제 완화 및 전력 시장 개혁

일본 정부는 2011년 원전 사고 이후 아베 정부의 우선 순위로 꼽는 전력 개혁에 도화선이 될 전기 법안을 통과시켰다. 이 개혁안의 핵심 제안들은 바로 국가 그리드와 전력 시장 자유화이다. 유틸리티 자유화로 독점 시장의 막을 내릴 것으로 기대된다.
2020년까지 전력 부문 개혁에 2,990억달러가 필요하다고 아베 총리는 말했다. 2곳의 석탄 화력 발전소와 13 곳의 가스 화력 발전소는 2014년 말까지 완료될 것으로 보이며 이들의 전력 공급량은 석유로 생산하는 전력량의 약 20%를 차지할 것이다.
한편 말레이시아 정부는 전기 요금 완화와 보조금 축소에 초점을 맞춘 2011-2015 새로운 에너지 계획을 세웠다. 이 계획안은 전력 산업의 전력 생산, 전송, 배급, 이 세 가지 모든 분야에 많은 투자를 권장할 것이다. 관련 규정에서는 개인이나 공공에서 에너지 효율 장비를 사용하면 인센티브를 주게 되어 있다. 이처럼 아태지역 국가들이 계획하고 있는 다양한 전력 분야 개혁안들이 실현되는 것이야말로 투자를 촉진하고 지역 간의 전력 시장 조화를 이뤄내는 길일 것이다. <출처: 프로스트 앤 설리번 인터내셔널>

유틸리티 에너지 저장용 배터리 시장, 2023년 25억달러 전망
 
과거 배터리는 비용, 안전성, 내구성 및 효율성의 문제로 유틸리티 그리드에서 절대적으로 필요한 존재는 아니었다. 그러나 오늘날 전기화학 분야의 기술 진보로 그리드 관리에서 중요한 역할을 수행하기 시작하면서 첨단 배터리의 새로운 시대를 열었다. Navigant Research의 보고서에 따르면 세계 유틸리티 규모 에너지 저장용 첨단 배터리 시장은 2014년도 1억6천4백만 달러에서 2023년 25억달러를 초과할 것으로 예상된다.
유틸리티 규모 배터리 시장에서 가장 많이 쓰이는 것은 단연 리튬이온 배터리이며, 이는 대부분의 에너지 저장 애플리케이션과 관련하여 에너지 밀도, 부피 밀도, 수명, 안전성 및 비용의 최적화된 성능 조합을 보인다. 그러나 다른 배터리 기술도 여전히 생존할 것이다. 흐름전지(Flow Battery)는 장시간 지속되는 에너지 저장 애플리케이션에서 뛰어나고 첨단 납축 전지는 전력 집중형 애플리케이션에서 뛰어난 성능을 보인다.
이 보고서는 유틸리티 부문 에너지 저장 용도로서의 첨단 배터리 시장 기회에 대해 조사 분석하고, 그리드 자산 최적화, 재생에너지 통합, 보조 서비스, 재정거래(Arbitrage) 등 유틸리티 부문의 주요 용도 분석, 첨단 배터리 기술 종류와 개요, 설비 발전능력 및 매출 예측(용도, 기술, 지역별), 주요 기업 개요 등의 정보를 확인할 수 있다. <출처: 글로벌인포메이션>

TV 시장의 새로운 흐름 Curved TV
 
2000년대 초부터 시작된 Flat TV로의 변환으로 10여 년이 지난 지금 CRT 브라운관 TV는 눈에 띄지 않게 되었으며, 파나소닉 등 PDP TV 업체의 잇따른 사업 철수가 말해 주듯, Flat Panel Display 중 PDP와 LCD의 경쟁은 LCD가 주류가 되었고 앞으로 OLED TV의 도전을 기다리고 있다.
LCD TV의 발전 방향을 살펴보면 LED 광원 사용, HD 고해상도화, 3D TV 등장, 대화면화 등으로 전개되었으며, Full HD의 4배 해상도에 이르는 UHD (4K2K: 3840×2160) TV가 속속 출시되고 있다.
TV의 고해상도화, 대화면화에 따라 현장감 있는 영상을 감상할 수 있으나 아직 화면 외곽부는 한눈에 인지되지 못하고 왜곡되며 Contrast Ratio도 시야각 증가에 따라 저하되게 된다. 
하지만 TV 시청 환경의 인체 공학적 연구를 바탕으로 화면을 곡면 설계하게 되면 화면의 중심부와 외곽부에 적절한 시청거리를 유지할 수 있어 화면의 왜곡이나 시야각 증가에 따른 Contrast Ratio의 저하 없이 현장감 있는 화면 영상을 감상할 수 있다.
경제 불황의 그늘 아래서도 새로운 TV 수요를 창출하기 위해서는 UHD 고해상도의 도입 및 대화면화에 더하여 보다 현장감 있는 화면을 감상할 수 있는 Curved TV를 마케팅 포인트로 삼아 TV 잠재 고객의 구매 욕구를 자극해야 할 것이다.
2013년 9월 Sony의 65″ FHD Curved LCD TV 출시를 시작으로 10월 독일에서 열린 IFA에서는 Samsung이 세계 최초로 UHD 해상도가 적용된 65″ Curved UHD LCD TV 및 55″ Curved UHD OLED TV를 출품하였으며 LG에서도 OLED 중 가장 큰 크기인 77″ Curved OLED TV를 출품하였다. 이어 중국의 Changhong도 중국 내의 전시회에 55″ Curved LCD FHD TV를 출품하였다. 2014년 1월 CES에서도 LCD와 OLED를 막론하고 다수의 Curved TV가 출품될 것으로 예상되며 상반기에 Curved TV가 출시될 계획이어서 2014년은 UHD 및 Curved TV의 도약의 해가 될 것으로 기대한다. <출처: SNE리서치>

Special Report 1 l 정부정책 1 l 에너지 기본계획 

정부, 2035년까지 7GW급 신규원전 짓는다

2차 에너지 기본계획 최종확정, 2035년 원전비중 29%, 신재생 11%

2035년까지의 에너지정책 비전을 담고 있는 ‘제2차 에너지 기본계획’이 심의, 확정되고 관심을 모았던 원전비중이 최종 29%로 정해졌다.
정부는 그동안 지난해 10월 11일 민관 워킹그룹 권고안 발표 이후, 의견수렴을 위해 공청회 2회, 토론회 10회, 국회보고 3회를 거치고 1월 6일 에너지위원회와 1월 8일 녹색성장위원회 심의를 완료하고 1월 14일 국무회의에서 최종적으로 2035년까지의 에너지정책을 담고 있는 ‘제2차 에너지 기본계획’을 심의, 확정했다. 산업통상자원부 2차 에너지 기본계획 내용을 정리한다.

정부 발표에 따르면 원전비중은 민간 워킹그룹의 권고안(22~29%)을 존중하되, 에너지 안보·온실가스 감축·산업 경쟁력 등을 고려해 29% 수준으로 결정됐다. 현 수요전망으로는 2035년까지 총 43GW의 원전설비가 필요하고 6차 전력수급 기본계획에서 확정한 36GW(2024년)를 감안하면, 추가로 7GW의 신규원전 건설이 필요할 전망이다.
원전 건설기수는 전력수요, 운영허가 만료 원전의 계속운전 여부, 건설·운영 여건에 따라 결정되며, 전력수급 기본계획에서 제시된다.

정부, “에너지 정책 패러다임 바꿔” 평가

정부는 2차 에너지 기본계획에 대해 “정책 패러다임이 근본적으로 바뀌게 됐다”고 평가했다. 확정된 2차 에너지 기본계획을 자세히 살펴보면, 에너지 소비는 연평균 0.9%씩 증가로, 1차 계획보다는 증가세가 둔화(연평균 1.4%)되나, 전력은 연평균 2.5%씩 늘어나 에너지원 중 가장 빠르게 증가할 것으로 전망했다.
최종에너지는 전망치 대비 13% 감축하고, 전력은 에너지 가격체계 개편과 고효율 기기 보급을 통해 수요를15% 감축함으로써 2035년 전력비중을 27% 수준으로 억제했다.
에너지믹스는 안정적인 에너지 수급뿐만 아니라 글로벌 이슈인 기후변화에 대응할 수 있도록 구성하고, 원별로 보면 석유·석탄 의존도는 낮아지는 반면, 청정연료인 도시가스·신재생 비중은 늘어났다.
전기와 다른 에너지 간의 상대가격 차이로 에너지 수요가 전기에 과도하게 집중되는 과소비현상을 완화하기 위해 발전용 유연탄을 개별소비세 대상에 추가했다. 전기 대체연료인 LNG·등유·프로판에 대해서는 과세를 완화해 전기소비를 다른 에너지로 분산시키고 소비자의 에너지부담을 경감했다.
전기요금에 원전 안전성 강화·송전망 투자ㆍ온실가스 감축 등 사회-환경비용 반영을 추진하고, 소비자의 자발적인 절전 노력과 전력 수요관리 투자를 유인할 수 있는 수요관리형 요금제 도입을 확대했다.
ICT 기반의 수요관리시장을 활성화하고, ESS·EMS 등 에너지관리 시스템을 확대 보급함으로써 新산업 육성·고용창출을 촉진한다.
입지·환경 문제로 시설 확대에 어려움을 겪고 있는 대규모 집중식 발전설비 공급방식에서 탈피해 발전량의 15% 이상을 집단에너지·자가용 발전기 등 분산형 전원으로 공급(현재 5%)함으로써 발전시장에도 중소-중견기업 참여기회가 확대되는 등 새로운 시장도 창출한다.
발전소를 송전선로 여유부지에 우선 건설하는 한편, 초고압 송전선로 건설을 최소화함으로써 지역주민의 수용성을 높여나가고 장거리 송전선로 건설이 불가피할 경우 HVDC 등 대안을 우선 검토한다.
발전부문의 온실가스 배출을 최소화하기 위해 최상가용기술(USC, CCS)을 신규 석탄 화력발전소에 적용한다. 원전은 안전 최우선의 원전운영 시스템이 뿌리내리게 하고, 비리 재발방지를 위한 원전사업자 관리·감독에 관한 법률 제정을 추진한다.

신재생에너지, 2030년 11% 수준 유지

에너지섬 탈피를 위한 에너지 안보도 강화된다. 신재생은 열악한 보급여건에도 불구, 에너지 안보·온실가스 감축 효과를 감안해 2030년 보급목표(1차 계획)인 11%수준을 유지한다. 특히 폐기물 중심에서 벗어나 햇빛·바람·지열 등 자연에너지원 보급에 중점을 두고, 성과공유형 주민참여 사업모델을 확대한다.
해외자원개발은 공기업의 대형화·양적성장 보다는 탐사·개발 등 질적 역량 향상에 역점을 두고, 민간기업 참여를 활성화한다.
M&A·생산광구에 대한 지분 투자비중은 낮추고, 탐사·개발 중심으로 투자 포트폴리오를 재구성해 사업 내실화를 도모한다.
국제 에너지시장 판도 변화에 대비해 원유ㆍ천연가스ㆍLPG 도입선을 다변화하고, 산유국과의 공동비축사업을 확대 추진한다. 또한 동북아 오일허브 구축, LNG 트레이딩 시장 활성화, 동아시아 전력망 연계 등 역내 공동이익 증진을 위한 협력 거버넌스를 강화한다.
취약계층에 대한 배려를 위해 2015년부터 저소득층 가구(약 140만)에 에너지바우처를 지원하는 등 복지 사각지대도 해소한다.
잠재적 갈등요소인 송전선로 건설, 사용후핵연료, 원전건설정책의 수립·추진 시 투명성을 획기적으로 제고하고, 주민과의 소통을 강화한다.
윤상직 산업통상자원부 장관은 “2차 에너지 기본계획을 계기로 공급일변도의 수요 추종형에서 벗어나 수요 관리형으로 에너지 정책의 물꼬를 틀 수 있는 전기가 마련됐다”며 “국민들의 실생활과 산업경제활동 전반에 걸쳐 창조적이고 자발적인 에너지 효율 개선 노력이 가속화되고, 새로운 산업과 양질의 일자리가 창출돼 에너지 고효율 경제구조로의 조기 전환이 기대된다”고 밝혔다.
한편 정부는 전력수급 기본계획·신재생 기본계획 등 에너지분야 10개 하위계획을 통해 변화된 2차 에너지 기본계획의 패러다임에 부합하도록 세부 실천방안을 수립·추진할 계획이다.

수요전망과 에너지믹스 구성

에너지 소비는 연평균 0.9%씩 증가로, 1차 계획보다는 증가세가 둔화(연평균 1.4%)되나, 전력은 연평균 2.5%씩 늘어나 에너지원 중 가장 빠르게 증가할 것으로 전망했다. (1차 계획에서는 연평균 2.2% 증가)
최종에너지는 전망치 대비 13% 감축하고, 전력은 에너지 가격체계 개편과 고효율 기기 보급을 통해 수요를 15% 감축함으로써 2035년 전력비중을 27% 수준으로 억제 (2011년 일본의 전력비중은 26% 수준)
에너지믹스는 안정적인 에너지 수급뿐만 아니라 글로벌 이슈인 기후변화에 대응할 수 있도록 구성하고, 원별로 보면 석유·석탄 의존도는 낮아지는 반면, 청정연료인 도시가스·신재생 비중은 늘어났다.
원전비중(2035년 전력설비기준)은 민간 워킹그룹의 권고안(22~29%)을 존중하되, 에너지 안보·온실가스 감축·산업 경쟁력 등을 고려하여 1차 계획(41%)보다 축소된 29% 수준으로 결정(2012년 말 현재 26%)했다.

수요관리 중심의 에너지정책 추진

낮은 전기요금으로 전력 소비효율 향상과 에너지 절약 관련 기술에 대한 투자율이 미진하였으나, 향후에는 수요관리정책으로 진작한다.
전기와 다른 에너지 간의 상대가격 차이로 에너지 수요가 전기에 과도하게 집중되는 과소비현상을 완화하기 위해 발전용 유연탄을 개별소비세 대상에 추가한다. 현재 유연탄 세율은 24원/kg으로 하되, 초기에는 탄력세율을 적용, 18원/kg 과세키로 했다. 
또 전기 대체연료인 LNG·등유·프로판에 대해서는 과세를 완화하여 전기소비를 다른 에너지로 분산시키고 소비자의 에너지부담을 경감하기로 했다.
전기요금에 원전 안전성 강화·송전망 투자·온실가스 감축 등 사회-환경비용 반영을 추진하고, 소비자의 자발적인 절전 노력과 전력 수요관리 투자를 유인할 수 있는 수요관리형 요금제 도입 확대할 계획이다. 주택용 누진제(6단계, 11.7배 구조)는 소비자 단체·국회 등과 충분한 사회적 공감대를 형성해 가면서 단계적으로 개선한다는 것. ICT 기반의 수요관리시장을 활성화하고, ESS·EMS 등 에너지관리 시스템을 확대 보급함으로써 신산업 육성·고용창출 촉진키로 키로 했다. 신산업·비즈니스 모델은 지능형 수요관리 서비스(전력거래 시 부하를 절감하여 부하절감분만큼 시장에서 보상), EMS·BEMS 등 분야의 에너지절약전문기업 등이다.

분산형 발전시스템 구축

입지·환경 문제로 시설 확대에 어려움을 겪고 있는 대규모 집중식 발전설비 공급방식에서 탈피하여 발전량의 15% 이상을 집단에너지·자가용 발전기 등 분산형 전원으로 공급(현재 5%)함으로써 발전시장에도 중소-중견기업 참여기회가 확대되는 등 새로운 시장 창출키로 했다.
발전소를 송전선로 여유부지에 우선 건설하는 한편, 초고압 송전선로 건설을 최소화함으로써 지역주민의 수용성을 높여나가기로 했다. 장거리 송전선로 건설이 불가피할 경우 HVDC 등 대안을 우선 검토할 계획이다.

에너지정책의 지속가능성 제고

발전부문의 온실가스 배출을 최소화하기 위해 최상가용기술(USC, CCS)을 신규 석탄 화력발전소에 적용할 예정이다. 이는 기술 상용화 시점 고려한다. 원전은 안전 최우선의 원전운영 시스템이 뿌리내리게 하고, 비리 재발방지를 위한 원전사업자 관리·감독에 관한 법률 제정 추진키로 했다.
안전투자 면에서 후쿠시마 사고 후속 국내 원전 안전 강화대책(1.1조원) 지속이행, 안전분야 기술개발 확대키로 했다. 계획예방정비를 위해 정비기간을 30일에서 최소 35일로 늘리고 주요점검항목도 50개에서 100개로 확대했다.  
또 노후원전 관리에는 계속 운전 원전의 스트레스 테스트 실시 등 안전성 확인 강화, 20년 이상 장기가동 원전(9기) 설비 선제적 교체(1.1조원) 등이다. 이는 원전 운영정보를 주기적으로 공개하고 주민 참여형 감시활동 확대하고, 사용후핵연료 관리대책 마련과 함께, 원전 해체기술 확보 추진키로 했다.

에너지섬 탈피를 위한 에너지 안보 강화

신재생은 열악한 보급여건에도 불구, 에너지 안보·온실가스 감축 효과를 감안하여 2030년 보급목표(1차 계획)인 11% 수준 유지키로 했다. 이는 폐기물 중심에서 벗어나 햇빛·바람·지열 등 자연에너지원 보급에 중점을 두고, 성과공유형 주민참여 사업모델을 확대하는 것이다. 해외자원개발은 공기업의 대형화·양적성장 보다는 탐사·개발 등 질적 역량 향상에 역점을 두고, 민간기업 참여를 활성화키로 했다. 즉, M&A·생산광구에 대한 지분 투자비중은 낮추고, 탐사·개발 중심으로 투자 포트폴리오를 재구성하여 사업 내실화 도모할 계획이다.
에너지원별 안정적 공급체계 구축

국제 에너지시장 판도 변화에 대비, 원유·천연가스·LPG 도입선을 다변화하고, 산유국과의 공동비축사업 확대 추진하고, 동북아 오일허브 구축, LNG 트레이딩 시장 활성화, 동아시아 전력망 연계 등 역내 공동이익 증진을 위한 협력 거버넌스 강화할 예정이다.

국민과 함께하는 에너지정책 추진

취약계층에 대한 배려를 위해 ’15년부터 저소득층 가구(약 140만)에 에너지바우처를 지원하는 등 복지 사각지대 해소한다. 잠재적 갈등요소인 송전선로 건설, 사용후핵연료, 원전건설정책의 수립·추진 시 투명성을 획기적으로 제고하고, 주민과의 소통 강화한다.
현재 수요전망으로는 2035년까지 총 43GW의 원전설비가 필요하며, 6차 전력수급 기본계획에서 확정한 36GW(2024년)를 감안하면, 추가로 7GW의 신규원전 건설이 필요할 것으로 전망했다. 이에 6차 전력수급계획에 따라 기운영 중인 23기 외 11기 운영계획(건설 중 5곳 계획 6곳)을 확정했다. 
원전 건설기수는 전력수요, 운영허가 만료 원전의 계속운전 여부, 건설·운영 여건에 따라 결정되며, 전력수급기본계획에서 제시했다.

의미와 향후 추진계획

정부에서는 전력수급 기본계획·신재생 기본계획 등 에너지분야 10개 하위계획을 통해 변화된 2차 에너지 기본계획의 패러다임에 부합하도록 세부 실천방안을 수립·추진할 계획이다.
공급부문에서는 신재생 기본계획, 석유비축계획, 해외자원개발 기본계획, 집단에너지공급 기본계획, 전력수급 기본계획, 장기천연가스 수급계획, 석탄산업 장기계획이, 수요부문에서는 에너지이용합리화계획, 에너지기술개발계획, 지역에너지 계획 등이다. 

Special Report 시작페이지

정부 에너지 大計, 2차 에너지 기본계획 확정

원전 29% 수준 위해 추가 건설하고, 신재생에너지는 11% 수준 유지

지난달 2035년까지의 에너지정책 비전을 담고 있는 ‘제2차 에너지 기본계획’이 심의, 확정됐다. 이슈인 원전비중은 민간 워킹그룹의 권고안을 존중하되, 에너지 안보·온실가스 감축·산업 경쟁력 등을 고려해 29% 수준으로 결정됐다. 결국 추가로 7GW의 신규원전 건설한다는 얘기다. 신재생에너지는 에너지 안보·온실가스 감축 효과를 감안해 2030년 보급목표인 11% 수준을 유지키로 했다. 특히 폐기물 중심에서 벗어나 햇빛·바람·지열 등 자연에너지원 보급에 중점을 두기로 했다.
산업통상자원부는 2차 에너지 기본계획 확정에 맞춰 에너지기술의 미래 경쟁력 확보와 에너지의 안정적 공급을 위해 새로운 기술개발 계획도 예정보다 2년 앞당겨 2014년 수립기로 했다. 정부의 발표대로 에너지 정책 패러다임이 근본적으로 바뀌게 됐다는 내용을 중심으로 정리했다. 이승재 편집장 sjlee@engnews.co.kr

Special Report 1 l 정부정책 1 l 2차 에너지 기본계획안
“정부, 2035년까지 7GW 신규원전 짓는다”

Special Report 2 l 정부정책 2 l 에너지기술개발 계획
“2차 에너지 기본계획 맞춰 조기 수립”

Special Report 3 I LG경제연구원, 현대경제연구원 보고서
“글로벌 경기호전과 함께 한국경제 호전 전망”

Special Report 1 l 정부정책 2 / 신재생에너지 표준화 전략

신·재생에너지 표준으로 산업화의 초석을 다진다

11대 분야 20개 과제, 2020년까지 100억원 연구개발 지원

앞으로 신·재생에너지 분야 국제표준(IEC) 제안이 확대되고, 국내에서만 통용되던 신·재생에너지설비인증 제도가 국제적으로 상호인정이 가능한 제도로 개선될 예정이다. 산업통상자원부 기술표준원은 국내 신·재생에너지 산업의 기반을 강화하고, 국제표준 선점을 통한 시장 확대를 도모하기 위해 한국산업기술시험원, 에너지관리공단 등 유관기관과 업계 등과 함께 신·재생에너지표준화전략을 발표했다. 내용을 정리한다.

이번 표준화 전략에서는 신·재생에너지 산업표준(KS)의 국제화 도모, KS와 기술기준 간의 연계성 확보, 표준과 R&D 선순환체계 구축, 신·재생에너지 국제표준 제안 확대(10종), IEC 기반의 국제공인시험기관(CBTL) 지정 확대 등 핵심 추진 과제가 제시됐다.

세부적으로는 수소, 연료전지, 태양광, 태양열, 풍력, 바이오연료, 지열, 폐기물에너지, 석탄이용, 해양에너지, 소수력 등 11대 분야별로 향후 2020년까지의 중장기표준화로드맵이 발표됐다.

미국, 독일, 일본 등 주요 국가들은 신·재생에너지산업을 자국의 성장동력으로 인식하고, 국제표준 선점을 통한 자국 제품의 시장 확대를 도모하기 위해 ISO, IEC 등 국제표준화기구 대응 활동을 활발히 추진 중이다.

하지만, 우리나라는 신·재생에너지 ‘표준’에 대한 후발 주자로서 아직까지는 세계 시장에서의 표준 경쟁력은 미약한 상황이다.

신·재생에너지 IEC/ISO 국제표준 현황을 보면 태양광(66종), 풍력(20종), 연료전지(13종), 수소(15종), 해양에너지(3종), 소수력(23종), 태양열(17종), 지열(11종) 등 총 157종이다.

신·재생에너지 표준화 전략, 신·재생에너지 표준제도 선진화

신·재생에너지 산업표준(KS)의 국제화를 도모하기 위하여 2015년까지 국제표준(IEC/ISO) 55종을 KS로 신규 도입·제정할 예정이다. 신·재생에너지 KS의 국제표준 부합화 현황은 현재 66% 수준이며, 현재 131종 KS 제정돼 있다.

산업표준과 각 부처별 기술기준이 각각 따로 운영되어 발생되는 업계의 중복 부담을 경감하기 위해 올해 말 기술표준원에 설치되는 「기술규제개혁작업단」을 활용하여 환경부, 산림청 등 각 부처별 기술기준은 KS 제·개정과 연계될 수 있도록 개선했다.

신·재생에너지 분야 기술기준 현황을 보면 산업부(신재생에너지설비인증 기술기준(21종), 석유대체연료 품질기준과 검사방법(1종)), 환경부(폐플라스틱 고형연료제품 품질기준과 시험분석 방법(1종)), 산림청(목재펠릿 규격/품질기준(1종) 등이다.

신·재생에너지 R&D와 표준화 연계성 강화를 위해 2013년부터 신규로 진행되는 R&D 과제는 과제 기획, 중간 평가, 종료 등 전 주기에 걸쳐 표준화진행상황을 체크하는 체계를 구축했다. R&D 기획 단계에서는 ‘표준화동향조사’를 의무적으로 실시하고, 예산의 일정비율(10%, 2~3억원)은 표준화 과제로 할당, 전담기관이 R&D 진행단계별 과제 평가 시 표준화진행상황을 평가항목에 반영하고, 과제종료 이후에는 국가표준이나 국제표준으로 제안될 수 있도록 유도했다. 신·재생에너지 R&D 전담기관은 한국에너지기술평가원(KETEP)이다. 또한 신·재생에너지 분야의 국제표준화 활동을 지원하기 위해 현재 미구성된 바이오연료, 폐기물에너지, 태양열, 석탄이용, 지열 분야에 대한 전문위원회(5개)는 새로 신설했다.

2020년까지 총 100억원의 R&D 예산을 지원

신·재생에너지 11대 분야에서 우리나라 기술력 수준, 시급성 및 파급효과 등을 고려하여 「2020 전략기술표준개발과제」 20개를 선정하고, 선정된 표준개발 과제에 대해서는 2014년부터 2020년까지 총 100억원의 R&D 예산을 지원할 예정이다.

국제표준 선점을 위해 현재 진행 중인 ‘태양광발전 전력변환기의 안전성 요구사항’, ‘부유식 풍력발전기 설계요건’, ‘마이크로 연료전지 전력시스템에 대한 전력 및 데이터 상호호환성’, ‘해양에너지설비 계류시스템 평가기술’, ‘해양온도차 발전시스템에 대한 설계평가지침’ 등 5종의 국제표준은 2014년까지 제정을 완료할 계획이다.

‘태양광 발전용 커튼월의 신뢰성 평가기술’, ‘태양광 모듈의 HSE (Health, Safety & Environment) 평가방법 표준화, ‘BIPV 창호를 위한 염료감응 태양전지모듈 표준화, 300Nm3/h급 천연가스 개질 수소 스테이션 표준화’, ‘이동형 연료전지의 양방향 전력전송특성 평가방법’ 등 5종 표준은 2014년 말까지 신규로 제안할 예정이다.

국제표준화기구에서의 대외 표준 영향력을 강화하기 위해 2014년 6월 부산에서 IEC TC82(태양광) 총회를 개최하고, 2015년에는 연료전지와 풍력 분야 TC 유치도 추진할 계획이다.

수요자 중심의 인증서비스 제공

현재 국내 제도로만 통용이 되는 신·재생에너지설비인증을 IEC 기반 국제상호인정(인증)체계와 연계하여 수출 업체를 위한 국제인증제도로 개선한다.

국내에서 발급되는 태양광 제품 인증서가 해외에서도 통용될 수 있도록 태양전지소자, 전력변환장치 등 10개 품목에 대해 기존 성능검사기관(KTL, KTC, 에기연)을 대상으로 국제공인시험기관(CBTL) 지정을 2015년까지 단계적으로 추진할 예정이다.

2017년 인증시행을 목표로 IEC가 준비 중인 신·재생에너지 단일 적합성평가체계인 ‘IECRE’ 인증 체계에 대한 대응 활동을 강화하여 풍력발전기, 해양에너지 등 신규 분야 국제상호인증도 우리나라가 주도적으로 참여할 계획이다.

전기에너지 특허 및 시장정보

LED 조명용 방열 인쇄회로기판 특허 증가

CIGS 박막 태양전지 기술동향 및 주요 부품소재 시장전망

CIGS(CuInGaSe2) 태양전지는 종래 고가의 결정질 실리콘 태양전지를 대체하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태양전지로 주목받아 왔다.

그러나 자국 정부의 막대한 지원에 힘입은 중국 업체들의 대규모 증설과 신규 시장 참입으로 공급과잉이 발발했으며, 이는 실리콘 태양전지 전체 벨류체인에 걸쳐 가격이 하락하는 결과를 야기했다.

그 결과, 2012년을 기점으로 CIGS의 모듈 가격이 c-Si를 앞서는 역전 현상이 발생했으며 향후 공급과잉 현상이 해소되는 시점까지는 가격 역전 현상은 지속할 것으로 판단된다.

CIGS의 대표적 장점인 ‘가격경쟁력’이 사라지면서 일부는 파산 혹은 사업부를 철회하였고, 일부는 인수&합병되는 상황에 이르렀다.

현재 상황만을 놓고 평가한다면 CIGS 시장은 다소 위축될 것으로 예상한다. 그러나 몇 가지 플러스 요인을 염두에 두고 시장을 재평가한다면, 향후에도 평균 20%를 웃도는 성장세를 보일 것으로 전망된다. 성장세를 이끄는 플러스 요인은 타 박막 태양전지와의 비교, 분석을 통해 유추해 볼 수 있다.

첫 번째. CdTe 태양전지의 경우, 독성물질로 분류되는 Cd(카드뮴)으로 인해 일부 국가에서는 설치가 제한되어 있다는 점이다. 이러한 제약은 효율 및 가격이 비슷한 CIGS에게 유리한 기회로 작용할 수 있다는 분석이다.

두 번째. DSSC 및 OPV 상용화의 지연이다. 효율적 측면에서는 CIGS와 비교해 다소 성능이 뒤처지는 것은 사실이나 투명성 및 유연성의 장점으로 인해 니치마켓 (모바일 충전지, Portable Charger 등)의 수요에 대응할 수 있는 제품이다. 그러나 안정성 및 신뢰성의 문제로 상용화가 지연되고 있는 상황이며 이는 곧 Flexible CIGS에 기회로 작용할 것이란 분석이다.

또한 현재의 결정질 실리콘 태양전지 공급과잉 현상이 완화되면, CIGS와의 가격 격차를 좁혀 다시금 가격경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다. 위 분석내용을 바탕으로 2015년 CIGS 박막 태양전지의 생산량은 3GW를 우회할 것으로 전망되며 시장 규모는 32억USD에 이를 것으로 예상한다. <자료: SNS리서치>

전고체 리튬이차전지의 기술 동향 및 상용화 전망

현재 사용하고 있는 고용량/고출력/대용량 리튬이온전지는 이온전도성이 우수한 유기계 액체 전해액을 사용하기 때문에 휘발성이 높은 유기용매의 사용에 따른 전지의 안전성, 내구성, 신뢰성에 대한 문제점을 항상 내포하고 있다.

일례로 일본의 Sony사의 경우, 2006년 오사카 학회장에서의 자사 배터리가 채용된 DELL 노트북의 발화사건 이후 대량 리콜사태를 맞으면서 DELL 컴퓨터사와 함께 회사가 심각한 경영위기를 맞기도 했다.

따라서, 리튬이온전지의 안전성 확보를 위해, 액체 전해질 대신 고체전해질을 이용한 전고체 전지(All-Solid-State Battery)에 대한 연구가 진행됐으며, 향후 차세대 전지로서 입지를 다지고 있다. 고체 전해질을 사용하면 앞서 언급한 안전성뿐만 아니라 이론적으로는 고에너지 밀도, 고출력 밀도, 장수명 등 전지의 성능관점에서도 유리하고 제조공정의 단순화, 전지의 대형화/조밀화 및 저가화 등의 경제성 관점에서도 유리한 것으로 알려졌다.

일반적으로 리튬이차전지의 안전은 ‘액체전해질<고분자(겔)전해질<고체전해질’ 순서로 향상되지만, 이에 반해 이차전지의 성능은 사용된 전해질의 이온전도성 순으로 낮아지며, 이 때문에 전해질의 낮은 이온전도성은 전고체전지의 상용화에서 가장 큰 걸림돌로 작용해 왔다.

현재까지 보고된 많은 고체 전해질의 경우 상온에서 이온전도도가 10-5S/cm 이하로 향후 액체전해질에서의 이온전도도 수준(10-3S/cm 이상)에 근접한 고체전해질 소재 개발이 필요하며, 양음극 전극과 고체전해질의 계면저항, 그리고 전지 내의 분극저항을 줄일 수 있는 기술을 개발하는데 초점이 맞추어져 연구 개발이 진행 중이다.

전고체 리튬이차전지의 상용화를 위해 극복해야 할 많은 문제가 산재해 있어 상용화는 다소 시일이 걸릴 것으로 전망이 예상되고 있지만, 최근 자동차 제조임에도 불구하고 차세대 전지를 가장 활발히 연구하고 있는 도요타는 2013년 3월에 2020년까지 전고체 전지와 리튬-공기전지를 적용한 PEV(Plug-In Vehicles, PHEV & BEV)를 선보일 계획이라고 발표하였다.

이처럼 최근 고체전해질 재료의 급속한 발전과 3차원 전극구조의 개발 등 상용화에 걸림돌이 되고 있는 문제점들을 해결하려는 많은 기업의 연구개발 노력이 시도되고 있어 향후 좋은 결과가 있을 것으로 기대된다. <자료: SNS리서치>

특허청, 리튬이차전지 특허 동향 발표

리튬이차전지는 1991년 처음 시장에 나온 이후 휴대용 전자기기(IT)의 이동용 전원으로서 매년 10% 이상의 성장을 기록하고 있으며 xEV로 표현되는 차세대 전기자동차(HEV, PHEV, EV) 및 지능형 전력망에 이용되는 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System) 산업을 활성화 시킬 것으로 기대되는 가운데, 리튬이차전지는 이러한 차세대 기술을 구현하기 위한 핵심 부품으로 그 시장은 나날이 팽창하고 있다.

리튬이차전지 기술은 양극(Cathode), 음극(Anode), 전해질(Electrolyte), 분리막(Separator)으로 구성되는 4대 핵심 소재와 전지를 구성하기 위한 부품 및 전지관리시스템(BMS, Battery Management System)의 기술로 구분된다.

특허청(청장 김영민)의 자료에 의하면, 최근 10년간 리튬이차전지 관련 국내 출원건수는 6,318건이며 이중 국내 출원인은 4,400건으로 69.6%를 차지하고 나머지 1,918건(30.4%)은 국외 출원인이 출원한 건으로써, 최근 10년간 연평균 10.2%의 증가율로 꾸준히 출원되고 있는 것으로 파악됐다.

세부적인 기술분야별 출원비율을 살펴보면, 리튬이차전지에서 가장 많은 재료비를 차지하고 있는 양극에 관련된 기술이 2,141건으로 33.9%의 비중으로 가장 높았으며 음극은 19.1%, 전해질 14.2%, 분리막 12.3%의 비중을 차지하고 있고 전지제조기술 분야도 14.8%의 비중을 차지하고 있다.

국내 출원 건의 다출원 기업을 살펴보면 LG화학, 삼성SDI 순으로 45.5% 이상을 점유하고 있으며 그 뒤로는 파나소닉/산요(합병), 소니, 도요타 순으로 조사되었다. 특히 리튬이차전지의 핵심 소재 부품을 생산하는 국내 중소 소재업체(한국전지산업협회 23개 회원사)는 3.0%를 점유(업체당 0.7편/년 출원)하고 있어 상대적으로 국내 중소 소재업체의 IP(지식재산)에 대한 경쟁력이 매우 취약한 것으로 분석되고 있다.

지금까지 국내 리튬이차전지 산업은 일본을 따라잡기 위해 노력하여 독보적이던 일본의 시장 지배력을 약화시켜 왔지만, 향후에는 풍부한 저가의 원재료를 바탕으로 급속도로 성장하고 있는 중국기업과의 경쟁이 심화할 것으로 예상한다. 특히 중소 소재기업의 기술 수준이 향상되어야만 완제품 전지의 경쟁력도 높아질 수 있는 만큼, 중소 소재기업의 연구개발 지원을 위한 정부 및 대기업의 관심과 투자가 필요하다.

<출처: 특허청>

2020년 신재생 자원 용량 약 2,250기가와트 전망

지난 10년간 우리는 신재생 에너지 시장과 관련 규제들이 괄목할만한 발전을 이루어냈다는 사실을 눈으로 확인할 수 있었다. 지난 10년 중 초기에는 세계 전체 국가 중에 50개 미만의 국가들만이 신재생 지원 정책들을 가지고 있었지만, 현재는 120여 개국에 달한다. 이 같은 현상과 비례하여 신재생 분야 투자 역시 급격히 늘어났다.

최근 프로스트 앤 설리번이 발표한 ‘2013 신재생 에너지 전망 연간 보고서’는 최근 10년 동안 전력 발전용 신재생 에너지 시장에 핵심 글로벌 트렌드로 무엇이 있는지, 세계 신재생 에너지 발전의 성장은 앞으로 어떻게 예측되고 있는지에 대해 말하고 있다.

이 보고서에 따르면 신재생 에너지가 기대 이상의 목표를 달성할 수 있었던 것은 정치적으로나 재정적으로의 지원이 있었기 때문이며, 이의 역할이 매우 컸다고 밝혔다. 이와 같은 지원들은 앞으로도 시장에 주요한 영향을 미칠 것이고 2020년 신재생 자원의 용량은 약 2,252.3기가와트(Gigawatts)에 달할 것으로 전망했다.

유럽 신재생 에너지 시장은 세계적인 경기 침체에 예측하기 어려운 변화들에도 비교적 별다른 영향을 받진 않았지만, 투자가 많이 감소하고 있다는 것을 느끼기 시작했다. 이는 시장 지배력이 신흥 경제국들로 점차 변화해가는 확실한 징후로 보인다. 이 국가들의 경제 개발과 수정된 에너지 우선순위들에 힘입어 풍력이나 태양광, 바이오 연료 발전 기술의 도입을 꾸준히 늘려나갈 것으로 보인다.

도시화와 인구 증가, 에너지 보안에 대한 우려의 목소리가 아시아나 남미, 중동, 아프리카와 같은 신흥 지역들의 신재생 에너지 용량을 늘리는 핵심 요인들로 꼽히고 있다. 개발도상국에서 신에너지 자원의 활용도를 더욱 높이는 데는 화석 연료의 의존도를 낮출 수 있는 다양한 방안들을 고안해야 하고 신재생 에너지 가격이 큰 폭으로 내려야 한다.

당분간 공동 신재생 에너지 전략은 중국, 인도, 브라질에서 나타날 것이며 다른 신흥 시장에서는 전보다 좀 더 체계적인 방식으로 신재생 에너지들이 장려되고 있다. 선진국들, 특히 일본은 원자력에서 신재생 에너지에 크게 주력하는 지각 변동이 일어나고 있다.

<출처: 프로스트 앤 설리번 인터내셔널>

2020년 LED 시스템 조명 시장 55Billion 전망

LED 조명은 에너지 산업이라는 관점에서 세계 각국의 지원 및 법제화를 통해 시장이 본격적으로 형성되는 단계에 와 있다.

LED 시스템 조명은 IT기술과 LED 조명과의 결합을 통해 획기적 에너지 절감이 가능하고 인간중심, 친환경 그리고 사용자 요구 환경에 부합되는 Contents가 내장된 다기능 솔루션을 사용자 요구사항에 맞추어 실시간으로 제공하는 산업 간, 기술 융합형 시스템화된 차세대 조명이라고 할 수 있다.

이러한 것을 바탕으로 LED 시스템 조명은 LED 조명이 주는 에너지 절감 효과를 더욱 크게 해주고 더 나아가 인간의 감성과 반응하는 효과를 줄 수 있기 때문에 조명의 패러다임 변화를 가져오는 신조명 시대를 여는 기술이라고 할 수 있다.

통상적으로 LED 조명을 시스템 조명으로 전환하면 지능형 통합 관리, 센서 연동, 맞춤형 상황 관리 등을 통하여 추가로 50% 이상의 절전이 가능하다.

이에 따라 LED 시스템 조명은 먼저 상업용 건물을 중심으로 시장이 형성되고 이어서 산업용, Outdoor, 주거용 등으로 확산할 것으로 전망된다.

LED 시스템 조명은 2013년~2015년은 시장형성기로 판단되고 2016년 이후 급성장을 할 것으로 전망된다. 2020년까지의 각 부문 별 침투율 전망을 하였다. 정부정책 및 증가하는 전기료 등을 감안하면 산업용 분야가 가장 많이 증가하여 2020년 산업용 LED 조명 판매량의 약 18% 선까지 증가할 것으로 전망된다.

이어서 상업용도 현재 Lighting Control 중 EMS 기능이 설치된 비율(미국 내 건물 중 18%) 부근까지는 침투할 것으로 전망한다. 이러한 부분은 상업용 빌딩에 대한 각국의 정책, 법적 규제 등에 따라 보다 가속화될 수도 있다. 특히, 건물에너지관리시스템(BEMS)과 연계되어 성장이 가속할 것으로 전망된다.

LED 시스템 조명의 시장은 2013년을 기점으로 형성되기 시작하여 2015년부터는 급성장을 할 것으로 전망된다. 금액으로는 2012년 93백만$에서 2020년 55,075백만$으로 연평균 92.4%의 고성장할 것으로 예상한다.

<출처: 특허청>

LED 조명용 방열 인쇄회로기판 특허 증가

원전 가동 중지와 무더위로 전력 위기가 고조되는 가운데 절전제품인 LED 조명이 각광받고 있다. 이와 더불어 LED 조명의 효율을 높이는데 사용되는 ‘방열 인쇄회로기판(방열 PBC, 방열 Printed Circuit Board)’의 특허 출원도 함께 증가하고 있다.

LED 조명은 다른 조명에 비해 전력 소비가 적고 친환경적이다. 방열 PCB는 LED 조명의 주요 부품으로, 발생하는 열을 효과적으로 내보내 LED 조명의 수명과 효율을 높이는 기능을 한다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, LED 조명용 방열 PCB에 관한 특허출원건수는 2008년 이후 꾸준히 증가하고 있다. 특히 2008년 19건에 불과하던 것이 2009년부터는 매년 38-55건 내외로 2008년 대비 100-189% 늘어난 것으로 나타났다.

실제로 방열에 따른 LED 조명의 수명 및 효율 향상 효과는 크다. LED 조명의 연구 사례에 의하면 “LED 조명의 온도가 약 10도 낮아지는 경우 예상 수명은 약 57%, 효율은 약 14% 늘어난다”고 한다.

최근 출원되고 있는 방열 PCB 기술은 단순히 열이 잘 전달되는 재료를 선택하던 방식에서 벗어나 LED 조명의 구조를 개선하는 방식으로 발전하고 있다.

출원량에서도 인쇄회로기판의 방열홀, 리드 프레임, 적층 방식 등 구조나 형상 개선 기술이 67%로 대다수를 차지하고 세라믹, 금속, 나노소자 등 신소재 적용이 31%를 차지하고 있다.

2008년 이후 특허 출원인별 비중을 살펴보면, 개인을 포함한 국내 중소기업이 출원량의 59%를 차지하며 기술개발에 적극적으로 나서고 있는 것으로 나타났다.

중소기업의 특허출원이 활발한 이유는 LED 조명분야가 중소기업의 관심이 높고 2011년에 중소기업 적합업종으로 선정되는 등 LED 조명 산업의 환경 변화에 따른 결과로 파악된다.

특허청 관계자는 “LED 조명이 널리 보급될수록 이에 사용되는 방열 인쇄회로기판의 사용과 관련된 기술 개발과 특허 출원이 계속될 것”이라고 전망했다.

<출처: 특허청>

Special Report 2 l 연구원 보고서

미국의 에너지 공급 확대가 아시아로 파급 예상

LG경제연구원 보고서 ‘셰일혁명 전개, 셰일자원 수출 등 이슈로 등장’

국제 에너지 산업에서 미국의 위상이 높아지고 있다. 에너지 혁명이라 불리는 셰일층의 천연가스와 원유 개발 때문이다. 즉, 미국에서는 셰일가스(Shale Gas)와 타이트 오일(Tight Oil)의 채굴이 채산성을 확보하면서 이들의 생산이 최근 4년간 각각 179%, 700% 급증했다. 국제에너지기구(IEA)는 미국이 셰일자원을 발판으로 2015년에 세계 최대 천연가스 생산국으로, 2020년경에는 세계 최대 석유 생산국으로 부상할 것으로 내다보고 있다. LG경제연구원이 ‘미국의 에너지 공급 확대가 아시아로 파급’이라는 보고서를 통해 그 내용을 알아본다.

국제 에너지 시장에 대한 미국의 영향력은 셰일자원의 생산 확대와 더불어서 계속 강화될 것으로 전망된다. 미국의 에너지 생산 확대는 에너지 수입을 감소시켜 국제 에너지 가격에 하락 압력으로 작용한다. 미국의 에너지 수입 감소는 북미 지역을 중심으로 에너지 교역 구조도 변화시킨다. 세계 각국들이 미국의 에너지 시장 향방에 촉각을 세우고 있는 이유다.

현재 미국에서는 셰일혁명의 전개 방향, 미국 에너지 수요 구성의 변화, 미국의 셰일자원 수출 여부 등이 에너지 관련 주요 이슈다.

셰일자원의 잠재력 계속 확대 중  

셰일가스와 타이트 오일이 주목을 받으면서 세계 각지에서 셰일자원에 대한 탐사 활동이 활발해진 결과, 셰일자원의 가채 매장량이 늘어나고 있다. 최근 2년간 전 세계 셰일가스와 타이트 오일의 가채매장량(기술적으로 채굴할 수 있는 수준의 매장량)이 각각 10.2%, 978.1% 늘어나면서 셰일가스의 가채매장량은 7,299tcf(조 입방 피트), 타이트 오일의 가채매장량은 3,450억 배럴이 되었다. 셰일가스의 가채매장량은 세계 천연가스 소비의 62.5년분, 타이트 오일의 가채매장량은 세계 석유 소비의 10.5년분에 이른다.

미국에서 셰일자원 생산의 확대 기조는 계속될 것으로 기대되고 있다. 미국의 캐임브리지에너지연구소(CERA)는 미국 타이트 오일 중에서 유가 60달러에서는 306억 배럴이, 90달러에서는 446억 배럴이 채산성을 갖는다고 분석하고 있다.

현재 미국 WTI 유가가 배럴 당 90달러 이상인 점을 감안하면, 상업적으로 생산 가능한 미국 타이트 오일의 가채연수는 61년(2012년 생산량 기준)이다. 주요 기관들이 예상하는 2020년의 미국 타이트 오일 생산량 3백만~4백만 b/d를 기준으로 해도 가채연수는 30~40년 정도이기 때문에 미국의 타이트 오일 생산 확대는 장기적으로도 이어질 것으로 보인다. 미국의 셰일가스 생산도 계속 늘어날 것으로 기대되고 있다. 미국 셰일가스 생산의 채산성이 백만 Btu 당 4달러대에서 확보되는데, 미국에너지정보청은 2012년에 백만 Btu 당 2.83달러로 하락한 천연가스 가격이 2020년에는 실질가격 기준으로 4달러대 초중반으로 완만히 상승할 것으로 내다보고 있다.

모니츠 미국 에너지 장관은 셰일자원의 생산량이 2020년에는 현 수준의 두 배가 가능할 것으로 보고 있다. 하버드 케네디 스쿨은 환경문제 개선 등 채굴기술이 추가적으로 발전하면 타이트 오일 생산량이 660만 b/d까지 가능할 것으로 예측하고 있다.

천연가스의 활용도 높이기 위한 노력도 탄력

셰일혁명을 통해 자신감을 가진 미국은 에너지 자립(Independence)에 기대를 걸고 있다. 미국 정부는 셰일자원 생산을 촉진하면서도 수요 측면에서는 에너지 소비 효율화에 힘을 보탤 계획이다.

에너지 생산 확대는 자원개발과 에너지 운송, 에너지 가격 안정화 등을 통해 경제성장을 촉진할 뿐만 아니라 에너지 수입을 감소시켜 무역수지 개선에 도움을 주고 중동 등 산유국으로부터의 정세 영향을 줄여준다. 최근 5년간 천연가스와 원유 수입량이 각각 50%, 33%씩 줄어든 미국은 천연가스 자립이 2020년 전후에 실현될 것으로 예상하고 있다.

이 때문에 에너지 자립과 오바마 1기 정부에서부터 강조된 친환경 정책을 조화롭게 진행하기 위해 미국은 신재생에너지뿐만 아니라 셰일가스도 적극적으로 활용할 가능성이 크다. 셰일가스가 채산성이 있고 탄소 배출량이 적기 때문이다.

미국에서는 천연가스를 연료로 사용하는 자동차와 기관차를 개발하는 등 천연가스를 다양하게 활용하기 위한 시도가 이뤄지고 있다. 석유 소비는 자동차 연비 기준 강화와 차세대 자동차 보급 확대 등을 통해 줄어들 전망이다. 탄소 배출량이 가장 많고 2005년부터 추세적으로 수요가 줄어들고 있는 석탄은 친환경 기준이 계속 강화되면서 발전용 소비가 지속적으로 줄어들 것으로 보인다.

가장 친환경적인 신재생에너지 발전은 그리드 패리티(Grid Parity, 신재생에너지 발전단가가 화석연료 발전단가와 같아지는 균형점)에 도달할 2025년 이후에 더욱 탄력받을 것으로 예상하고 있다. 신재생에너지가 주력 에너지원으로 자리매김할 때까지는 원자력 발전이 보조적인 역할을 수행할 예정이다. 미국에너지정보청은 미국의 에너지 소비가 천연가스와 신재생에너지를 중심으로 늘어날 것으로 예상하고 있다.

셰일가스 수출 옹호론이 힘을 받고 있는 상황

미국에서는 에너지 자립을 넘어서 에너지 수출까지도 관심이 높아지고 있다. 그동안 미국의 에너지 수출은 석탄에 한정돼 있었다. 그러나 셰일자원 생산이 늘어나면서 2011년에는 가솔린과 디젤 등 석유제품이 순수출로 전환됐고 천연가스 수출 승인도 늘어나고 있다. 6월 초를 기준으로 미국의 LNG 수출 승인은 24건. 21개의 천연가스 액화 플랜트에서 하루 294억 입방피트 규모의 LNG가 수출될 예정이다.

셰일자원 수출을 비판하는 전문가들은 화학, 철강 등 에너지 다소비 업종에 셰일자원을 저렴한 에너지 공급원으로 활용하자고 주장한다. 반면 셰일자원 수출 옹호론자들은 수출을 늘리면 자원개발 및 에너지 수송 인프라에 대한 투자가 더욱 탄력받게 되기 때문에 경제적 파급 효과가 크다는 점을 강조한다.

이러한 논란 속에 미국 에너지부(DOE)가 후원해 진행된 셰일가스 수출 효과 분석 보고서가 최근 발표되었다. 미국의 경제 컨설팅 회사인 NERA가 작성한 이 보고서는 미국에서 셰일가스 수출로 인한 국내 천연가스 가격의 상승과 이로 인한 에너지 다소비 업종의 부담보다는 LNG 수출로 인한 인프라 투자와 LNG 수출 등의 효과가 더 크다고 평가하고 있다. 여전히 불확실성이 존재하지만 LNG 수출에 미국 정부가 힘을 실을 가능성을 높인 셈이다. 미국의 천연가스 수출이 탄력을 받을 가능성이 있어 보인다.

다만 원유 수출은 국내 수요를 만족하게 할 수준으로 생산이 충분히 확대될 때까지는 가시화되기가 어려울 전망이다. 환경적으로 열등재인 석탄은 미국 내 환경규제 강화로 인해 국내 수요가 줄어들면서 수출 압박을 받을 것이다.

철도회사 및 해운회사와 석탄 개발기업 간의 운송비 개선 노력이 이뤄지고 있어 석탄의 수출단가 경쟁력이 강화될 가능성이 있다. 미국에너지정보청은 2020년에 미국의 LNG 수출이 4,315억 입방피트(전체 천연가스 수출은 2.6조 입방피트), 석탄 수출이 1억 2,668만 톤으로 확대될 것으로 예상하고 있다.

미국 에너지 수출 확대의 주 수혜 지역은 아시아  

미국의 수출 대상 지역으로는 아시아가 떠오르고 있다. 에너지 수요의 증가 규모가 큰 아시아는 미국에 매력적인 에너지 수출 대상국으로 비치고 있다. 미국의 석탄 수출은 환경규제 강화로 석탄 수요가 줄어들 유럽보다는 아시아의 비중이 높아질 것으로 예상한다.

LNG의 경우 역시 유럽은 파이프를 통해 상대적으로 저렴한 러시아산 천연가스를 공급받고 있어 LNG 수출 시장으로서는 일본 등 아시아 지역이 주목받고 있다. 리사 머코우스키 알래스카 상원의원은 원유보다는 천연가스를 우선으로, 일본 등 아시아 시장을 노린 LNG 수출을 주장하고 있다.

미국의 에너지 수출 확대는 아시아 에너지 시장에 공급경쟁을 유발함으로써 에너지 가격의 안정화 요인이 될 것으로 예상한다. 석탄 시장에서는 이미 초과공급 상황인데다 미국산 석탄의 추가 유입으로 석탄 가격이 약세를 이어가고 있다. 천연가스 가격의 하락 압력도 가능할 것으로 보인다. 일본은 미국산 LNG 수입단가가 다른 나라로부터의 LNG 수입단가보다 30% 정도 낮을 것으로 예상하고 있기 때문에 기존 LNG 수출국과의 구매 협상력이 강화될 것으로 기대하고 있다.

미국 에너지 공급 확대 에너지 시장의 안정 요인

셰일가스와 타이트 오일의 생산 확대는 국제 에너지 시장에서 가격 안정 요인으로는 작용할 것이다. 셰일자원의 생산이 아직 북미지역에 한정된 상황에서 공급 비중이 단기간 내에 크게 확대되거나 생산 단가가 추가로 더 낮아지기는 어려울 것으로 예상하고 있기 때문에 국제 에너지 가격의 추세적인 하락 요인으로까지 단정하기는 일러 보이지만, 국제 에너지 가격의 상승 압력을 저지하는 효과는 충분히 할 전망이다. 중국, 러시아 등 미국 외 지역에서 예상보다 빨리 셰일자원 생산이 본격적으로 탄력을 받는다면 장기적으로는 에너지 가격이 하락세를 보일 가능성도 있다.

미국의 에너지 수출 확대는 우리의 에너지 수입 다변화와 구매 협상력 강화에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다.

우리나라는 천연가스 수입의 41.5%(2011년 기준), 원유 수입의 82.3%(2013년 기준)를 중동 지역에 의존하고 있어 중동지역 정세에 따라 에너지 수입이 불안정해질 우려가 있다. 공급이 안정적이고 도입단가가 중동 등 다른 지역에 비해 상대적으로 낮을 것으로 예상하는 미국산 LNG는 수입 다변화의 우선적 대상이 될 수 있을 것이다. <출처: LG경제연구원>