“안정적 무탄소에너지망 구축”…10년 에너지 기술개발로드맵 나와

[이데일리 김형욱 기자] 정부가 원자력과 태양광·풍력, 수소 등 무탄소에너지 보급 확대와 이를 뒷받침할 안정적 에너지망 구축을 위한 에너지 연구개발 10개년 계획을 발표했다.

산업통상자원부가 22일 발표한 제5차 에너지기술개발계획 초안의 비전·목표와 4대 전략, 14대 과제. (표=산업부)

산업통상자원부는 22일 서울 코엑스에서 200여 관계자가 참석한 가운데 제5차 에너지기술개발계획 및 에너지기술개발 로드맵 공청회를 열었다. 정부는 에너지법에 따라 10년마다 에너지기술개발의 비전과 목표, 투자방향을 담은 계획을 세우고 있다. 이번에 나온 5차 계획은 올해부터 2033년까지의 에너지 연구개발의 방향성을 담은 것이다.

새 계획은 ‘안정적 무탄소에너지망 구축’이라는 큰 목표 아래 4대 전략과 14대 과제를 담고 있다. 우리나라는 전 세계적 기후위기 대응에 동참해 2050년까지 탄소중립한다는 목표를 수립해놓은 만큼, 가스, 석유 같은 화석연료 기반의 현 에너지 구조를 무탄소에너지로 전환해야 하는 어려운 과제를 안고 있다. 전체의 60%를 석탄·가스 화력발전에 의존하는 전력 부문 역시 무탄소 에너지 발전원으로 바꿔나가야 한다. 화력발전소 위주로 만들어진 국가 전력망 역시 대전환이 불가피하다.

산업부는 이번 로드맵을 통해 차세대 원전으로 일컫는 혁신형 소형모듈원자로(i-SMR)를, 2033년 건설 인허가를 받는다는 목표로 개발해나가기로 했다. 현재도 2028년 표준설계 인허가 목표 아래 개발 중인데 이 기술을 실제 국내에 건설할 수 있는 단계까지 끌어올린다는 것이다. 더 나아가 현 경수로 방식이 아닌 내륙용·다목적 SMR 기술 개발에도 박차를 가하기로 했다. 현 대형 원전 운영과 관련해서도 전력 수급 상황에 따라 탄력 운전하는 기술과 원전과 연계해 청정수소를 생산하는 기술, 원전 해체 기술의 자립화와 고준위 방사성폐기물 핵심기술 연구도 이어가기로 했다.

산업통상자원부가 22일 발표한 제5차 에너지기술개발계획 초안 중 무탄소에너지 확대를 위한 기술경쟁력 강화 기대효과. (표=산업부)

청정수소 생산 시스템도 아직까진 1㎿ 수준의 소량 실증 단계이지만 10년 내 이를 100㎿ 수준의 대용량 실증 단계로 발전시킨다. 또 생산·수입한 대량의 수소·암모니아를 안전하게 저장하고 배관망을 통해 수요처로 보내는 기술도 개발한다. 차세대 탠덤 태양전지도 그 효율도 현 26.1%에서 2033년 35% 수준으로 끌어올려 상용화한다. 풍력 부문에선 터빈 용량을 세계 수준인 20㎿ 수준까지 키운다는 목표도 세웠다. 화력발전소에 기존 연료인 석탄과 가스에 더해 수소·암모니아를 섞는 혼소 발전 기술도 상용화 수준으로 끌어올린다는 목표다. 현재 한국전력공사와 산하 5개 화력발전 공기업은 관련 실증을 진행하며 상용화를 모색 중이다.

산업부는 또 이 같은 발전 부문에서의 변화에 발맞춰 이뤄질 송·배전망 고도화 연구도 추진한다. 고전압 직류 송전(HVDC)과 중전압 직류 송전(MVDC) 기술과 계통 안정화 설비, 빅데이터와 인공지능(AI)을 활용한 지능형 배전 기술 연구를 진행한다. 발정량이 일정치 않은 신·재생 발전설비 증가에 맞춰 늘어날 배터리 에너지 스토리지(BESS)읠 가격을 낮추고 안전성을 높이는 기술도 중점 연구한다. 에너지 소비 자체를 줄이는 에너지 저감 및 수요관리 기술 고도화도 추진한다.

산업부는 이 같은 연구를 토대로 탄소중립과 에너지 안보란 국가 차원의 목표 달성과 함께 총 59조원의 경제적 파급효과를 창출할 것으로 기대하고 있다. 이 과정에서 관련 기술 자립화율도 2023년 80.6%에서 2033년 90%로 끌어올리고, 같은 기간 기술 사업화율도 42.9%에서 50%로 높인다. 산업부 관계자는 “이날 공청회에서 수렴한 의견을 반영해 오는 12월 국가과학기술자문회의에서 이 같은 제5차 에너지기술개발계획을 확정할 예정”이라고 전했다.