이 주 야 기자

지식경제부, 교육과학기술부 등 여러 부처에서 추진되고 있는 신재생에너지 기술개발에 대한 국가적 차원의 추진전략과 추진체계가 마련되어 본격 추진된다.

지난 9월 1일 개최된 제48회 국가과학기술위원회 운영위원회는 지식경제부 등 8개 부처에서 공동으로 마련한 ‘범부처 신재생에너지 R&D 추진전략’을 심의·확정했다. 국과위 운영위원회는 대통령실 미래전략기획관(위원장)과 관계부처 1급 17명 및 민간위원 17명이 참여하고 있다.

그동안 신재생에너지 R&D는 8개 부처와 12개 출연연구기관 등에서 수행하고 매년 예산 규모는 확대되어 왔음에도 상호 연계 및 투자 전략성이 미흡하다는 지적을 받아왔는데, 이번에 부처 공동의 신재생에너지 기술개발 추진전략을 마련하고 협력 체제를 구축함으로써 그간의 부처간 중복조정 차원을 넘어 국가적 차원의 투자 전략성 및 효율성을 제고할 수 있을 것으로 기대된다.

이번에 확정된 추진전략은 부처간 협력을 강화해 국내 신재생에너지 기술수준을 2020년까지 선진국의 96% 수준으로, 특히 태양광·풍력·연료전지 분야는 선진국과 대등한 수준으로 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다.

우선 역할분담과 R&D 투자의 전략성을 강화하기 위해 민간과 정부간, 중앙과 지방간, 부처간 등 투자주체간 역할 분담을 명확히 하고, 세계시장 규모, 수출산업화 가능성, 보급기여도 등을 감안해 신재생에너지원을 성장동력분야와 보급분야로 구분하고 지원전략을 차별화하기로 했다.

그 다음으로는 세계시장 선점이 가능한 핵심 기술개발 및 중소기업 중심의 부품·소재·장비 개발에 집중하고, 부처 공동의 대형 프로젝트를 기획·추진한다. 기술수준, 시장성, 수출산업화 등을 고려해 향후 세계시장 선도가 가능한 핵심 기술·제품을 선정해 집중 투자하고, 부처간 연계 추진이 필요한 분야는 과제 발굴 및 사후관리까지 부처 공동으로 추진하기로 했다.

또한 기술개발-실증-보급-수출 등을 연계한 전주기적 지원을 강화하고, 표준화, 인력양성 등 인프라를 확충할 계획이다.

마지막으로 부처간 상호 연계를 강화하기 위한 공식 협력체계를 구축한다.

대통령실 과학기술비서관을 위원장으로 하고, 관계부처 국장급으로 구성된 ‘범부처 신재생에너지 R&D 협의회’를 구축해 부처간 업무 조정, 공동 추진사업 발굴 및 정보교류 협력 채널로 공식화하고, 신규과제 기획 및 선정평가에 부처간 상호 참여를 추진하는 한편, 국가적 차원의 신재생에너지 원별 전략 로드맵을 공동으로 작성할 계획이다.

※ 기타는 특정 에너지원에 속하지 않는 기술개발, 기반구축사업, 인력양성사업 등

표 1. 2009년 신재생에너지원별 R&D 지원현황.  2009년 에너지원별 R&D 지원비중은 태양광(31.3%), 수소·연료전지(27.3%), 풍력(12.8%), 바이오(8.1%) 순이다.

신재생에너지 R&D 추진배경

지난해 신재생에너지 세계 시장규모는 1,620억달러(5년간 연평균 28% 성장)이며, 태양광·풍력·바이오연료를 중심으로 지속 성장이 전망된다.

지난 3월에 발표된 미국 클린 엣지 (Clean Edge)의 주요 에너지원 시장 예측자료에 의하면, 태양광은 2009년 307억달러에서 2019년 989억달러로, 풍력은 2009년 635억달러에서 2019년 1,145억달러로, 그리고 바이오연료는 2009년 449억달러에서 2019년 1,125억달러로 성장할 것으로 전망된다.

국내 산업규모는 2004년 매출액 기준 1,394억원에서 2009년 4조 275억원으로 29배 증가했다. 수출액은 2004년 0.65억달러에서 2009년 20.4억달러로 31.4배 증가했으며, 2010년에는 46억달러로 전망된다. 특히 지난 4월에 발표된 디스플레이뱅크 자료에 의하면, 2009년 수출액 중 태양광이 64.1%(13억달러), 풍력이 35.5%(7.2억달러)를 차지해 태양광·풍력이 전체 수출액의 99.6%를 차지한 것으로 드러났다.

신재생에너지 R&D 예산도 각 부처별로 매년 대폭 확대되고 있으나, 효율적 예산배분을 위한 부처간 상시 협의기구 부재로 신재생에너지 세계시장 선점을 위해서는 부처간 연계·협력 강화를 통한 R&D 투자의 ‘선택과 집중’이 필요한 시점이나 부처간 연계수준은 중복성 조정 차원에 머물러 있어 정부 전체차원의 R&D 투자 효율성 및 성과를 기대하기 어려운 상황이다.

표 2. 성장동력분야 집중 투자대상.  국내 신재생에너지 기술수준을 2020년까지 선진국의 96% 수준으로, 특히 태양광·풍력·연료전지 분야는 선진국과 대등한 수준으로 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다.

신재생에너지의 특징

온실가스 감축 핵심수단인 신재생에너지는 온실가스 배출이 거의 없고 화석연료를 대체하는 환경친화형 미래 에너지로 각광받고 있다.

실제로 태양광 1MW 설치시 연간 977t의 CO2 저감효과가 있으며, 풍력 2MW 설치시에는 연간 2,996t, 그리고 연료전지 1MW는 연간 5,860t의 CO2를 저감하는 효과를 얻을 수 있다.

에너지안보의 초석을 다지는 차원에서도 높은 에너지 수입의존도 탈피 및 국제 유가 변동에 따른 영향 최소화가 가능하고, 높은 고용창출 효과면에서는 전후방 연관효과로 다른 산업에 비해 고용창출 효과가 높다. 실제로 10억원 투자시 태양광 7.1명, 풍력 10.5명, 연료전지 2.9명의 고용창출 효과가 있다. 즉, 신재생에너지는 화석연료에 비해 경제성이 낮으나 일자리 창출 등 경기부양 효과가 높아 미국, 일본, EU 등 대부분의 국가에서 정부지원을 강화하는 추세다.

지난해 5월에 발표된 REN21 자료에 의하면, 세계 73개국이 경기부양과 일자리 창출을 위해 재생에너지 정책을 강력히 추진할 정도로 경기부양의 핵심인 신재생에너지는 성장속도가 매우 빠른 대표적인 성장동력 산업으로 세계적으로 정부의 전략적 투자 산업이다. 클린 엣지 또한 신재생에너지 시장이 향후 10년간 매년 15.1% 성장할 것으로 전망하고 있다. 참고로 1990년대 말에서 2000년 초 IT 혁명기의 IT 분야 연평균 성장률은 16.8%였다.

주요국의 신재생에너지정책 동향

미국은 향후 10년간 청정에너지분야에 1,500억달러를 투자해 2025년까지 전력소비의 25%(2009년 10.4%)를 신재생에너지로 공급하겠다고 밝히고 있다.

지난해 2월 온실가스 감축, 일자리 창출 등을 위한 ARRA(American Recovery & Reinvestment Act)이 통과되어 미국 DOE의 에너지효율 및 신재생에너지 분야 예산이 대폭 확대되어 2008년 17억달러에서 2009년 187억달러(정규 19+ARRA 168)로, 그리고 2010년 22.4억달러로 늘어났다. 

또한 미국 DOE는 ARRA 예산과는 별도로 산하 R&D 전담기관인 ARPA-E(Advanced Research Projects Agency-Energy)를 통해 풍력, 바이오연료 등의 단기 상용화 기술개발에 2.5억달러를 지원하고 있다.

이에 뒤질세라 EU도 2020년까지 1990년 대비 20% 온실가스 감축 및 재생에너지 비중을 20%로 확대한다고 발표했다. 이에 따라 지난 3월 영국·벨기에·스웨덴 등 6개국은 차세대 태양전지 공동개발 프로젝트(PRIMA)에 착수해 3년간 230만유로를 지원할 계획이다.

일본은 2020년까지 1990년 대비 25% 온실가스 감축 및 신재생에너지 비중 10%를 목표로 하고 있는데, 2020년까지 태양광 28GW, 풍력 5GW, 바이오매스 3.3GW 등을 설치하는 목표를 세우고 있다.

그리고 지난 7월에는 차세대 태양전지 개발 5개년 프로젝트에 착수해 올해에만 560억원을 지원할 방침이다.

중국 또한 2020년까지 신재생에너지 비중 15%를 목표로 및 2009년 한해에만 346억달러를 신재생에너지에 투자한다고 알려져 있다. 중국은 2020년까지 7,400억달러를 신재생에너지산업에 투자해 재생에너지를 대폭 확대하고, 2020년까지 현재의 풍력 30GW에서 150GW로, 태양광은 1.8GW에서 20GW 설치를 목표로 하고 있다.

R&D 범부처 추진현황

정부 전체차원의 2010년 신재생에너지 R&D 예산은 4,235억원으로, 2009년(3,544억원) 대비 19.5% 증가했다.

이는 대부분이 중앙부처의 R&D 지원예산(88.4%, 3,745억원)이며, 지자체(0.6%, 25억원) 및 정부 출연연구기관(11.0%, 465억원)에서 일부 수행하고 있다. 중앙부처는 8개 부처 17개 사업에서 2009년 3,078억원을 지원했으며, 2010년 3,745억원 지원 예정으로, 이는 전년대비 21.7% 증가한 수치다.

2010년 지원 비중을 살펴보면, 지경부 3,058억원(81.6%), 교과부 189억원(5.0%), 방사청 164억원(4.4%), 국토부 148억원(3.9%), 환경부 99억원(2.6%), 농식품부 46억원(1.2%), 농진청 30억원(0.8%), 산림청 12억원(0.3%) 순이다.

지자체의 신재생에너지 R&D에 대한 독자 지원은 미흡한 실정이며, 4개 시·도에서 2010년에 25억원을 지원할 예정이다. 출연연 12개 기관에서 기초·원천 기술개발 또는 기관 특성에 맞는 요소기술개발 추진 중이며, 2010년에는 465억원을 투자할 예정이다.

표 3. R&D 투자 포트폴리오.  단기적으로는 태양광, 풍력, 연료전지 분야에 집중 투자하고, 장기적으로는 세계시장 규모가 큰 바이오, 폐기물 분야의 투자 비중을 확대할 계획이다.

신재생에너지 원별 추진현황

2009년 에너지원별 R&D 지원비중은 태양광(31.3%), 수소·연료전지(27.3%), 풍력(12.8%), 바이오(8.1%) 순이다.

태양광과 관련해서 지경부는 결정질 실리콘 태양전지 초저가화, 박막형 태양전지 고효율화, 차세대(염료감응·유기) 태양전지 상용화 기술개발에 지원하고 있으며, 교과부는 기초원천기술 개발, 방사청은 군용 박막태양전지 개발에 연구비를 지원하고 있다.

지경부는 건물용·수송용 연료전지 보급 확대를 위한 실증연구, 발전용 연료전지 상용화 기술개발, 국토부는 타당성 조사, 해양환경영향 평가·저감 기술개발, 실증플랜트 건설 등 실용화 기술개발, 그리고 바이오연료 생산과 관련 6개 부처에서 기술개발을 추진하고 있으며, 환경부는 기초기술이 확보되고 파일럿 플랜트 성공분야를 중심으로 실증연구 및 상용화 위주 기술개발을 추진하고 있다.

이외에도 풍력, 석탄이용, 수력, 태양열, 지열 에너지 분야는 지경부 중심으로 기술개발이 추진 중이다.

신재생에너지 R&D 평가

그동안의 신재생에너지 R&D 평가는 크게 투자의 전략성 부족과 정책조정기구 부재 및 핵심기술 경쟁력 취약과 상용화율 저조, 그리고 인프라 부족 등을 들 수 있다.

우선 투자의 전략성 부족면에서는 원별 보급기여도, 세계 시장규모, 국내 산업기반, 기술적 시급성 등을 감안한 원별 차별화된 투자전략이 미흡했다는 평가를 받았으며, 정책조정기구 부재로 투자주체간 역할이 불명확하고 범정부적 추진체계 부재로 급격한 예산 확대에 비해 전반적인 성과는 미흡한 것으로 드러났다. 

또한, 선진국 기술수준을 빨리 캐치업하기 위한 응용·상용화 R&D에 치중하면서 미래 핵심원천기술 확보가 미흡해 핵심기술 경쟁력이 취약하고, 시장 형성이 아직은 부족하고 R&D-실증-보급의 전주기적 지원체계 미확립으로 상용화 성과가 미흡하다는 지적을 받고 있다.

인프라 부족 문제 또한 표준화·인력양성 등 신재생에너지 인프라가 취약해 국내 제품·기술의 표준화 및 국제표준화 확보를 위한 기술개발 단계에서의 표준화 연계 지원이 부족하고, 신재생에너지산업 분야 고용인원 수는 급격히 증가했으나 현장인력 재교육, 전문인력 양성 등 원활한 인력공급체계는 미확보되어 있는 실정이다.

선택과 집중으로 R&D 투자 효율성 증대

민·관의 역할분담을 통해 정부는 기술개발→제도개선 및 재정투입을 통한 시장창출→인력양성 등 인프라 구축을, 민간은 단가저감 등 상용화 노력, 정부의 시장창출정책에 따른 설비투자를 강화할 방침이다.

민간의 R&D 역량이 확보된 분야의 경우 정부는 고부가가치 산업화를 위해 미래 핵심원천기술 연구 중심으로 지원한다.  

그리고 지방은 지역경제 활성화를 위한 권역별로 특성화된 분야의 제품화·상품화를, 부처간에는 교과부는 기초·원천기술개발에 집중하고, 각 부처는 부처별 기능에 부합되는 분야에 중점 투자하며, 출연연은 기관별로 경쟁력 있는 분야에 중점을 두고, 과제기획단계부터 관계부처와 연계될 수 있는 체계를 구축할 방침이다.

또한, 세계시장 규모, 수출산업화 가능성, 보급기여도 등을 감안, 성장동력 및 보급 분야로 구분해 지원전략을 차별화한다는 구상이다.

보급기여도는 낮으나 수출산업화 가능성이 높은 분야는 차세대 핵심기술 및 부품·소재·장비 R&D에 집중 투자해 세계적 제품·기술을 확보하고, 보급과 즉시 연계 가능한 제품 개발 및 실증연구에 중점 투자해 초기시장 창출에 주력할 방침이다.

단기적으로는 태양광, 풍력, 연료전지 분야에 집중 투자하고, 장기적으로는 세계시장 규모가 큰 바이오, 폐기물 분야의 투자 비중을 확대할 계획이다.

세계 일류 기술·제품 개발 대형 프로젝트 추진

시장성, 기술성, 전략성(정부정책 부합성, 고용창출효과) 등을 고려해 향후 세계시장 선도가 가능한 핵심 기술·제품을 선정해 집중 투자한다.

신재생에너지산업의 벨류 체인 견고화를 위해 중소기업 중심의 부품·소재·장비 R&D 지원을 강화해 신재생에너지 R&D의 중소기업 지원 비중을 2009년 33%에서 2012년 50%로 확대할 계획이다. 핵심기술 선정시 최신 기술비율은 높으나 특허 경쟁력이 낮은 분야를 중심으로 선정해 특허 획득 목적의 R&D 지원을 강화할 방침이다.

태양광 분야의 경우 염료감응, 유기, 실리콘 박막, 결정질 실리콘 태양전지 등 모든 품목이 최신기술의 개발은 활발하나 특허경쟁력이 상대적으로 낮은 실정이다.

한편 선진국 대비 기술수준이 매년 꾸준히 증가하고 있으나, 추격형 기술개발로는 선진국을 추월하는 데 한계가 있다는 지적을 받고 있다. 따라서 향후 수출산업화 가능 분야 중 부처간 연계 추진이 필요한 분야를 중심으로 과제 발굴 및 전주기적 지원이 절실하다.

이를 위해 프로젝트 추진팀을 구성해 프로젝트의 발굴·기획, 평가, 사업관리 등 프로젝트 전 과정을 관리하기 위해 범부처 신재생에너지 R&D 협의체에서 프로젝트별로 주관 부처(전담기관)를 선임하고, 주관 부처는 대표 PM(Project Manager)을 선정하기로 했다.

전주기적 지원체계 구축을 위해서는 연계를 통한 개발 기술의 조기 상용화 추진과 보급 및 수출을 위한 실증연구 규모를 확대하고, 실증연구 결과 우수 판정 과제에 대해서는 우대 지원하며, 표준화, 인력양성 등 인프라를 확충할 계획이다.

범부처 신재생에너지 R&D협의회 구성 및 운영

부처간 업무 조정기구 마련 및 R&D 연계 협력 강화를 위해 BH 과학기술비서관(위원장) 및 관계부처 국장급으로 구성해 중복가능성 사업 조정, 시너지 효과 창출을 위한 공동추진사업 발굴 및 추진전략 마련, 부처간 정보교류 협력채널 기능을 위해 분기별 1회 개최하되, 사안에 따라 수시 개최하는 것으로 정했다. R&D 연계 협력 강화를 위해서는 관련 부처, 산하 R&D 전담기관 및 출연연구원 등이 참여하는 세미나, 워크숍을 정기 개최해 기술개발 정보 교류를 통해 부처 공동 추진과제를 발굴하고, 타 부처 추진이 타당한 사업 발견시 적극 이관 또는 교환을 추진한다.

신규과제 기획 및 선정 평가시 관련 부처 또는 산하 전담기관 담당자를 기획위원회 및 선정평가위원회에 상호 참여케 해 중복성 배제 및 투자 효율성을 강화하고, 관련 부처 및 산하기관이 공동 참여해 범정부 차원의 신재생에너지 원별 전략 로드맵을 작성하기로 했다.

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