“재생E 연계해 수소 늘리고 세계 최대 CO₂ 저장소 만든다”
“재생E 연계해 수소 늘리고 세계 최대 CO₂ 저장소 만든다”
  • 신석주 기자
  • 승인 2022.11.21 16:06
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과기부, 탄소중립 기술혁신 전략이행안 심의‧의결
수소공급, CO₂ 포집·저장·활용 등 4대 이행안 수립

[에너지신문] 정부가 수소생산량을 확대하기 위해 재생에너지와 연계한 기술을 고도화하고, 세계 최대 규모의 CO₂ 저장소를 운영하는 국가로 도약해 나갈 계획이다.

또한 석탄발전에서 석탄 일부를 암모니아로 대체하는 비율을 2030년 50%까지 늘리는 기술을 확보하며, 액화천연가스 발전에서 액화천연가스를 수소로 대체하는 기술을 2028년 실증까지 연계해 나간다.

친환경차의 경우 내연기관차 수준의 주행거리, 배터리 안정성, 내구성을 위한 기술 확보에 전념한다는 방침이다.

과학기술정보통신부는 21일 이같은 내용을 담은 ‘탄소중립 기술혁신 전략 이행안’을 심의‧의결했다.

과기부는 제5차 탄소중립기술특별위원회를 열고, 수소공급과 탄소포집·저장·활용기술, 무탄소 전력공급, 친환경자동차 등 총 4개 분야의 탄소중립 기술혁신이행안을 마련했다.

이번에 상정된 안건인 ‘탄소중립 기술혁신이행안’은 ‘2050 탄소중립녹색성장위원회’(10.26, 국무총리)에서 새정부의 탄소중립 기술개발 방향을 담은 ‘탄소중립 녹색성장 기술혁신 전략’의 후속조치의 일환이다.

탄소중립 기술혁신 전략이행안은 그간의 논문, 특허 중심의 연구개발을 넘어 국가가 당면한 명확한 임무와 목표를 설정하고, 이에 따라 단계별로 기술 획득이 성공할 경우 후속 개발을 지원, 현장까지 적용하는 각본(시나리오) 방식으로 설계돼 실제 탄소중립 기술의 현장 구현을 목표로 하고 있다.

이번에는 지난 10일 수소경제위원회에서 발표된 ‘수소기술 미래 전략’과 연계, 수소와 연관성이 높은 △수소공급 △무탄소 전력공급 △친환경차 분야를 비롯, 산업‧에너지 분야의 탄소감축 핵심수단이 되는 △이산화탄소 포집·저장·활용 기술을 포함 총 4개 분야에 대한 이행안을 수립했다.

▲ 수소공급 분야 기술혁신 전략 로드맵.
▲ 수소공급 분야 기술혁신 전략 로드맵.

2028년 수소생산 역량 100MW급 확대
수소는 에너지 전환에서 산업에 이르기까지 탄소중립 달성을 위한 핵심수단으로 주목 받고 있으며, 2030년 수소생산·공급 목표는 연간 194만톤, 2050년은 연간 2790만톤으로 확대, 수소 사회로 전환을 위한 생태계 구축이 시급하다.

이에 세계 1등 수소산업 육성을 위해 생산, 유통 전주기의 기술혁신을 통한 핵심기술을 확보해 나갈 계획이다.

정부는 재생에너지와 연계한 국내 수소생산 역량을 단계적으로 확대(2025년 1~2MW급 → 2028년 10MW급 → 2028년 이후 100MW급 이상)하도록 기술을 고도화하고, 도전적 연구를 바탕으로 혁신적이고 세계 최고 수준의 고효율·고내구성 핵심 소재·부품 개발도 병행할 계획이다.

이외에 수소유통 기반도 2030년까지 세계 선도기업이 독점하고 있는 수소액화기술을 국산화(2023년 0.5톤/일 → 2030년 5톤/일 → 2030년 이후 수십톤/일)해 세계 시장에 도전하고, 암모니아-수소 추출설비, 액체수소 인수기지 및 수소 전용 배관망 등 핵심기술을 국산화, 수소 생태계를 완성해 나갈 예정이다.

이를 위해 정부는 최근 4년간(2020년~2023년) 약 3345억원 규모로 연구개발 예산을 투자했으며, 앞으로도 수소생산 역량 확대 및 수소유통 기반시설 분야에 지속 투자해 나갈 예정이다.

▲ CCUS 분야 기술혁신 전략 로드맵.
▲ CCUS 분야 기술혁신 전략 로드맵.

세계 최대 규모의 CO₂ 저장소 국가로 도약
이산화탄소 포집·저장·활용 분야는 이산화탄소 배출량이 높은 우리나라 산업구조 특성상 탈탄소를 위한 핵심 전략수단이다.

정부의 2030년 온실가스 감축목표는 연간 1030만톤, 2050년에는 연간 최대 8520만톤으로 확대돼 매우 도전적인 목표 달성이 필요하다. 또한 전 세계적으로 이산화탄소 포집·저장·활용 시장이 활성화되기 시작하는 단계로 혁신적인 기술개발을 통한 핵심기술을 조기에 확보, 세계 시장을 선점해 나갈 계획이다.

이에, 정부는 이산화탄소 국내 포집 역량을 세계 선도국 수준으로 단계적으로, 2025년 연 7만톤에서 2030년 연 400만톤, 2030년 이후 연 1000만톤으로 확대하고, 세계 3번째로 이산화탄소를 해상 주입에 성공한 경험을 바탕으로 세계 최대 규모의 저장소를 운영(2030년 연 400만톤 → 2050년 연 1500만톤)하는 국가로 도약해 나갈 계획이다.

이외에도 선도국 조차 제품화가 쉽지 않은 탄소 활용 분야에서 탄소 전환·활용 기술을 고도화(2025년 연 7000톤 → 2030년 연 4만톤)해 조속한 성공사례를 창출하고, 2040년까지 이산화탄소 전환·활용 제품에 대한 가격 경쟁력을 기존 시장가 대비 100% 달성할 수 있도록 한계돌파형 기술혁신을 적극 추진해 나갈 계획이다.

이를 위해 최근 4년간(2020년~2023년) 약 3637억원 규모로 연구개발 예산을 투자했으며, 앞으로도 탄소포집, 저장, 활용 등 3가지 분야에 지속 투자해 나갈 예정이다.

2030년 암모니아 대체 비율 50%까지 고도화 
무탄소 전력공급은 에너지 분야에서 탄소중립 실현과 안정적인 기저 발전을 확보하는 수단으로 주목을 받고 있으며, 2030년까지는 암모니아 혼소 발전을 전체 발전의 3.6% 수준으로 확대하고, 2050년에는 수소를 활용한 무탄소 가스터빈을 전체의 21.5%까지 확대해 나갈 계획이다.

이에, 정부는 석탄발전에서 석탄 일부를 암모니아로 대체하는 비율을 단계적으로 확대(2027년 20% → 2030년 50%)하도록 기술을 고도화하고, 액화천연가스 발전에서 액화천연가스를 수소로 대체(수소혼소, 수소전소)하는 기술을 확보, 2028년에는 실증까지 연계해 나갈 계획이다.

이외에 수소연료전지에 대해서도 2028년까지 복합발전 혹은 열병합 발전 시스템으로 활용할 수 있는 기술을 개발, 고효율 발전 시스템을 구현해나갈 예정이다.

400kW 초급속 배터리 국산화…충전시간 1/3 수준
친환경차는 자동차 분야에 있어서도 탄소중립 구현을 위한 핵심수단으로 2030년까지 총 450만대 보급을 해야 하는 목표를 가지고 있다.

특히 전기차의 경우 내연기관차에 견줘 불편함이 없는 주행거리, 배터리 안정성 등이 요구되는 만큼, 2030년 이전에 리튬-황, 리튬금속전지 등 차세대 전지 차량 실증을 완료하고, 2026년까지 배터리 화재 억제 기술개발을 병행해 나간다.

또한 충전시간을 현재의 1/3 수준까지 줄일 수 있는 400kW급 초급속 충전 핵심 기술(전력변환장치 등)을 2025년까지 국산화할 계획이다.

아울러, 수소차의 경우에는 2025년까지 내연기관차 수준의 수명을 가지는 내구성 높은 연료전지 기술을 확보해 나갈 예정이다.

정부는 이번에 수립된 탄소중립 기술혁신 전략이행안은 향후 국가 연구개발 투자 방향, 국가 연구개발 예비타당성심사 등에 우선적으로 활용될 예정이며, 향후에도 기술 및 정책 상황변화 등을 고려, 주기적으로 재설계(rolliong plan, 1~2년)해 나갈 예정이다.

주영창 과학기술혁신본부장은 “탄소중립을 위한 성공 여부는 국가의 경쟁력을 좌우할 매우 중요한 사안으로 앞으로 형성되는 탄소중립 국제질서에 기술혁신을 통해 선제적으로 대응해 나가야 한다”라고 강조하면서 “이번에 수립한 탄소중립 기술혁신 전략이행안이 탄소중립 기술이 개발에만 그치지 않고 현장까지 연계될 수 있는 길잡이 역할이 되도록 지속적으로 개선해 나갈 계획이며, 과학기술혁신본부는 산업간·부처간·민간과 정부간 협업을 유도하는 선수 겸 코치 역할에 앞장서서 노력해 나가겠다”고 밝혔다.

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