차세대 신재생 에너지 산업의 주도권을 쥐기 위해서는 초내열 합금강, 리튬이온전지, 전력 반도체 등 소재부품 분야 핵심 기술을 조기 확보해야 한다는 지적이다.
지식경제부 R&D 전략기획단은 지난 6일 서울 삼성동 코엑스에서 국내외 각계 전문가들이 참석한 가운데 소재부품 산업 `글로벌 R&D 포럼`을 개최하고 미래 에너지 산업의 소재부품 경쟁력 강화 방안을 논의했다. 황창규 단장은 “산업 혁신의 핵심은 소재이며 에너지도 예외일 수 없다”며 “대한민국이 글로벌 표준을 만들 수 있도록 범정부 차원의 R&D 마스터플랜이 필요하다”고 강조했다.
지난해 후쿠시마 원전 사고 이후 독일 등 일부 선진국에서는 신재생 에너지 산업 육성에 더욱 박차를 가하고 있다. 앞으로 지속 성장의 열쇠는 신재생 에너지의 성패에 달려있기 때문이다. 이번 포럼에서는 에너지 산업을 생산·저장·소비 3단계로 나누어 각 분야에서 개발이 필요한 소재부품 신기술 및 관련 트렌드를 소개했다.
에너지 생산 측면에서는 발전 효율을 높일 수 있는 새로운 방식의 가스터빈을 만들어 내는 것이 현안이다. 최근 셰일가스의 등장으로 주목받는 가스터빈은 작동할 수 있는 온도를 높일수록 발전 효율이 올라간다. 이를 위해 관련 기술 개발이 필수적이며 특히 천연가스 외에 다른 연료를 사용하는 가스터빈(IGCC)을 개발하려면 고내식성 초내열 합금강 개발이 요구된다.
리튬이온 2차전지는 에너지 저장분야의 차세대 기술로 꼽혔다. 전기차 수요가 확대되면 대용량·고출력·고신뢰의 전기차 전용 전지 개발이 절실하다. 최근 2차전지 주요 소재는 가격이 비싼 코발트 대신 니켈이나 리튬 함량을 늘린 리튬이온 2차전지가 주목받고 있다.
전력 반도체 분야에서는 전력 손실을 획기적으로 줄일 수 있는 반도체 기판 소재로 탄화규소(SiC)·질화갈륨(GaN)·산화아연(ZnO) 등이 주목받는다. 초고순도 SiC 에너지 반도체는 인버터와 컨버터의 에너지 효율을 대폭 개선한다. 에어컨의 경우 전력 손실이 약 70%까지 감소되고 산전 기기는 스위칭 속도 4배 향상 및 전력 손실 50% 감소가 가능하다. SiC 소재는 전력 증폭기 등 전기전자 제품뿐 아니라 태양광 발전용, 전기차 인버터용 등 다양한 분야에 활용돼 빠르게 성장할 전망이다.
IGCC: 석탄을 먼저 불완전 연소시켜 합성 가스를 만들고 이 가스로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식의 가스터빈 발전 기술. 이 기술은 전기생산을 위한 연료가 석탄이라는 점에서 석유나 천연가스보다 상대적으로 가격이 싸고 공급이 안정적이다. 또 합성가스 생성과정에서 황이나 탄소같은 환경 유해물질을 최소화할 수 있어 온실가스의 획기적 감축이 가능하다.
정미나기자 mina@etnews.com
