가뭄 등 기후위기를 유발하는 온실가스를 감축해 인류의 지속가능성을 담보하기 위한 탄소중립이 나날이 강조되고 있으며 이를 가능케 하는 녹색산업이 주목받고 있다. 녹색산업이란 온실가스를 배출하는 화석연료의 사용을 대체하고 에너지와 자원효율을 높임과 동시에 환경을 개선할 수 있는 재화생산과 서비스 제공 등을 통해 탄소중립을 이루고 녹색성장을 촉진하는 산업이다. 세계적으로 녹색산업을 활성화하기 위한 노력을 지속하고 있으며 미국, 독일, 일본 등 주요국은 녹색기술과 4차 산업기술을 주요 산업분야에 접목해 새로운 성장동력으로 활용하기 위해 노력하고 있다. 2021년 기준 세계 녹색시장은 1조1,977억달러 수준으로 매년 4%가량 성장하고 있으며 우리나라의 녹색산업 세계시장 점유율은 2% 수준으로 주요국대비 미흡한 상황이다. 이에 따라 환경부(장관 한화진)와 중소벤처기업부(장관 이영)는 한국판뉴딜 종합계획, 2050 탄소중립 추진전략의 일환으로 미래 기후변화·환경위기에 전략적으로 대응하기 위해 녹색기술을 보유한 유망 중소기업을 육성하는 ‘그린뉴딜 유망기업 100’ 사업을 추진하고 있으며 2020년 30개 기업을 시작으로 2021년 31개사, 2022년 30개사를 선정하며
최근 탄소중립 필요성과 함께 ‘에너지전환’의 필요성이 대두되고 있다. 동시에 신재생에너지로 인한 전력계통 문제로 출력제한과 잉여전력이 손꼽히고 있다. 간헐성과 변동성이 높은 재생에너지(VRE) 확대로 출력제한(curtailment)이 빈번해지면서 전력계통의 유연성을 확보할 수 있는 방안으로 섹터커플링에 대한 관심이 높아지고 있다. 섹터커플링은 재생에너지 잉여전력을 발전-난방(Power-to-Heat), 발전-수송(Power-to-Mobility), 발전-수소(Power-to-Hydrogen) 등 효율적인 에너지 흐름체계를 구축하는 기술이다. 이중 P2H기술은 탄소중립을 이끌 에너지전환의 핵심기술로 추대되는 동시에 출력제한과 전력계통 불안정을 보완할 수 있는 방법으로 에너지효율 극대화가 가능함에 따라 향후 우리나라 전력계통과 글로벌 환경문제를 해결할 수 있는 마스터-Key 역할이 기대할 수 있다. 글로벌 P2H 진행 현황은 P2H는 지역냉난방, 심야전력을 이용하는 축열시스템, 전력이용 냉난방 등이 널리 보급돼 있어 어느 정도 기반을 갖추고 있는 것으로 평가되며 추가적인 인프라 투자를 최소화하면서도 구현이 가능한 것으로 보고 있다. 국내에서는 한국지역난방공사가
재생에너지를 타에너지로 변환·활용하는 기술, 즉 전력과 비전력 부문간 연계로 공급과 소비부문이 서로 연계되는 융합시스템을 섹터커플링(Sector Coupling)이라고 한다. P2X(Power to X: 그린수소생산(P2G), 열생산(P2H&Boiler), 모빌리티 이용(P2M)기술과 재전력화(X to Power)기술 등이 해당한다. 국내에서 올해 섹터커플링 과제가 본격 시작됐다. 에너지기술평가원에서 섹터커플링 과제를 기획한 김성수 신재생융합PD를 만나봤다. ■ 왜 섹터커플링이 중요한가최종 에너지소비의 전력화, 전력생산의 탈탄소화, 분산화, 디지털화 등 전력시장이 변화하고 있다. 전통전력망(공급유연성)에서 재생에너지 저탄소 분산 전력망으로 변화하고 있는 것이다. 전력시장 변화에 대응하기 위해서는 신재생에너지, 분산자원의 계통수용성 확보, 사이버보안 대응, 소비자 시장참여 확대, 전력계통 신뢰도 및 품질을 유지해야 한다. 통합관제시스템 구축, 발전량 예측, 예비력 운영체계 구축, Regulation, 관성, 유연성자원확보, DR활용 등이 필요하며 입찰시장개선 (실시간)가격신호, 보조서비스 시장 및 소비자 시장참여 확대 및 유연화시스템(P2X-X2P),
탄소중립이란 배출원이 배출한 만큼을 흡수원이나 다시 흡수하도록 해 실질적인 온실가스 배출량은 ‘ZERO(0)’로 만드는 것을 의미한다. 정부는 신재생에너지공급의무화(RPS)비율을 2026년까지 법정상한인 25%로 단계적으로 상향할 예정이다. 또한 정부는 2050년까지 온실가스 국내 순배출량 ‘0’ 달성을 의미하는 탄소중립을 실현하기 위해 ‘미래생존을 위한 마지막 기회’라는 슬로건을 내걸고 2050 탄소중립 시나리오를 심의, 확정했다. 제주도는 제주도를 탄소없는 섬으로 만들기 위해 2012년 ‘CFI(Carbon Free Island) 2030’ 계획을 수립하고 재생에너지 보급 확대정책을 시행해 왔다. 그러나 목표에 도달하기도 전부터 수요와 공급 불일치, 즉 전기소비량보다 생산량이 더 많아지게 되자 결국 제주도는 재생에너지설비의 가동을 강제로 중단하는 출력제한(Curtailment)을 시행하고 있다. 출력제한에 대응할 수 있는 기술로 섹터커플링기술이 주목받고 있다. 이중 열에너지 중심의 전환·저장·활용시스템을 구축하는 P2H 정책과제가 제주에너지공사 컨소시움이 총괄한다. 이번 과제 수주에 적극 지원한 윤형석 제주특별자치도 미래전략국장을 만났다. ■ 탄소중립을
제주에너지공사(JECO)는 제주의 풍력자원을 공공적으로 관리하고 민간사업자 중심의 난개발을 방지하기 위해 제주특별자치도 특별법에 따라 설립돼 주민수용성 확보 및 공익사업 추진을 통한 도민 에너지복지 실현을 위해 노력하고 있다. 제주도 내 신재생에너지설비의 급격한 증가로 인해 출력제한이 발생함에 따라 해결방안으로 ‘P2H’가 주목받음에 따라 제주에너지공사는 제주도 에너지공기업으로써 출력제한 해소방안 마련을 위해 P2H과제 수주에 적극 나섰다. P2H과제를 총괄할 강병찬 제주에너지공사 지역에너지연구센터장을 만났다. ■ P2H 과제를 주관하게 된 배경은제주는 2012년도부터 ‘탄소 없는 섬, 제주(CFI: Carbon Free Island Jeju by 2030)’ 프로젝트를 추진하고 있으며 풍력, 태양광 중심의 신재생에너지발전설비로 제주 전력수요를 담당할 계획이다. CFI 실현을 위해 이행기관이 필요했으며 JECO가 그 중심에 있다. JECO는 육상풍력, 해상풍력, 태양광발전시설을 추진하고 있다. 신재생에너지설비의 급격한 증가로 인해 출력제한이 발생함에 따라 신재생에너지발전시설만 지속 공급할 수 있는 상황이 아니며 제주도의 에너지공기업으로서 출력제한을 해소하기
한국에너지기술연구원은 지속가능한 미래를 위해 기후변화 위기를 극복할 수 있는 에너지기술을 개발하고 정책 수립에 기여하는 정부출연 연구기관이다. 국내유일 에너지전문 국제공인시험기관(인정번호 KT203호)으로 에너지저장시스템, 에너지효율기자재, 신재생에너지이용설비 등 23개 시험규격을 인정받고 있다. 기존 연구 축열기술 접목국내 신재생에너지발전 비율이 증가함에 따라 재생에너지 출력제한 및 계통 불안정 문제가 대두되고 있어 열에너지 중심의 에너지전환-저장 및 활용기술이 필요한 상황이다. 전력사용 중 약 30%는 결국 냉난방을 위한 열에너지로 변환돼 사용되기 때문에 출력제한 시 열에너지로 미리 변환해 저장 후 필요한 부하처에 공급하기 위한 기술개발이 필요한 상황이다. 이때 열에너지저장을 위한 축열조 운용기술이 매우 중요하며 기존 심야전력을 이용한 축열시스템에 대한 연구는 다수 진행됐으나 출력제한 발생 시 잉여전력을 이용한 축열기술에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이에 따라 에너지기술연구원은 그동안 연구경험을 이용한 축열기술을 접목해 출력제한에 따른 잉여 전기에너지를 히트펌프 및 전기히터 등을 이용해 열에너지로 변환시켜 저장하기 위한 P2H 기반 고효율 열생산 및 저
제주대는 거점 국립대학으로서 1952년 개교한 이래 끊임없는 혁신과 도전으로 글로컬(glocal) 고등교육기관으로 자리매김하고 있다. 제주대 산학협력단은 신재생에너지와 관련된 산업발전 및 기술개발을 위한 우수인력을 양성하고 있으며 새로운 지식〮기술개발〮보급〮확산을 위한 연구를 진행하고 있다. 최근 5년간 공기열원, 수열원, 온배수폐열 등 다양한 미활용에너지를 활용한 냉난방시스템에 대한 연구를 진행해 연구역량이 높고 관련 다수의 특허를 출원〮등록했다. 연구를 바탕으로 △온배수열 및 지하수 활용 기반, 제주도 열원 생산기술-공급-소비최적화, 열분배 기술 △제주도 시설농가 및 타운하우스 대상 에너지 활용 설비 적용 실적 보유 및 신재생에너지 융합시스템 보급, 검증데이터 보유 △신재생에너지 융복합 적용에 따른 경제성 및 시장분석, 열거래 방안 강구 등 이번 P2H과제를 위한 열에너지 및 에너지모니터링 선행연구 실적도 다수 보유하고 있다. 현병택 제주대 교수는 “제주지역 풍력발전량 제어 비중이 2020년도 기준으로 출력대비 3.2%로 아직 심각한 상태는 아니라고 할 수 있지만 급격히 보급되고 있는 태양광설비를 고려할 때 곧 심각한 문제가 될 수 있다”라며 “제주에너지
한국생산기술연구원은 1989년 중소·중견기업 지원을 목적으로 설립된 정부출연 연구기관으로 생산기술 개발 및 실용화 지원을 통해 글로벌 중소·중견기업을 육성함으로써 국가산업발전에 기여하고 있다. 3개의 연구소(뿌리기술연구소, 융합기술연구소, 청정기술연구소)와 9본부(서남본부, 동남본부, 대경본부, 울산본부, 강원본부, 전북본부, 제주본부, 기획조정본부, 산업기술전략본부)로 구성돼 있다. 제주본부는 미래를 위한 고부가가치 청정생태자원 기술의 싱크탱크로서 Carbon Free Island 구현을 위한 기술개발 및 산업 기반 마련에 힘쓰고 지역자립형 생산지원 체계 구축을 통해 제주지역 중소기업의 연구개발 생산성 향상 및 지역산업구조 고도화를 지원하고 있다. 축열기술 핵심기술력 보유P2H의 핵심기술 중 하나는 잉여전력을 열에너지로 변환해 저장하는 것이다. 생산기술연구원은 고효율 열생산 및 저장기술에 대한 연구와 고밀도 축열 시스템 등을 활용하기 위해 제주지역 열에너지 수요처에 적합한 열공급 방안에 대한 연구를 지속적으로 수행했다. 생산기술연구원의 관계자는 “우리 연구원이 보유하고 있는 고밀도 축열시스템과 활용방안에 대한 기술을 P2H사업에 접목해 제주지역의 현안문제인
수열원활용 기술 및 특화기술을 바탕으로 녹색기술인증을 획득한 인터텍은 기계설비 제조업과 빅데이터 솔루션을 기반으로 신재생에너지(열에너지), 환경, 빅데이터 전문기업으로 성장했다. 특히 2020년 ‘그린뉴딜 유망기업 100’에 선정되며 수열원 활용 및 천공을 통한 열해석 프로그램개발에 30억원 규모를 투자하고 있다. P2H 과제에서 ‘저탄소 열에너지 생산·공급시스템 및 고효율 열교환기 개발’을 맡은 인터텍은 이번 사업을 통해 제주에서 기후위기와 경제문제를 동시에 해결하기 위해 ‘제주뉴딜’을 목표로 재생에너지 확대, 섹터커플링 연계로 에너지전환을 넘어 삶의 전환에 앞장서고 있다. DR참여 비즈니스모델 구축인터텍은 제주도 내 에너지 전문기업으로 열에너지를 적용한 제주도 내 실증사이트와 수요처를 다수 보유하고 있다. 제주도는 육지와 다른 지형적 특성으로 인해 지하수열을 활용하기 위한 천공과 관로매설 등 업무수행 시 실증경험이 중요하다. 인터텍은 P2H 관련 지식재산권과 제주도 기술규제 대응, 수열원 활용 관로 매설과 토목공사, 모듈형 기계실 및 열교환기 장비 일체에 대한 노하우를 보유하고 있어 타사대비 제주도 열원시장의 경쟁력 우위를 갖고 있다. 또한 제주도의 사회
에너지·기상·환경 전문 솔루션 기업 에코브레인은 에너지와 기상, 환경을 비롯한 모든 사업에서 기상정보 영향을 분석하고 고객이 원하는 최적솔루션을 제공하고 있다. 또한 발전량 정보를 예측해 발전단지 운영을 지원하고 대기확산 모델링으로 영향평가를 수행하는 등 기상정보를 통해 다양한 분야와 종류의 예측정보를 제공함으로써 에너지·기상·환경 그리고 새로운 기후변화 비즈니스의 가치를 높이고 있다. 최적 플랫폼 단기간 구축 집중P2H를 연계한 플러스DR 플랫폼 개발을 담당하는 에코브레인은 재생에너지 출력제한을 초과하는 전력을 열에너지로 변환, 저장하는 기술을 바탕으로 플러스DR시장에 보다 쉽게 참여할 수 있게 만들어 현재는 미비한 시장활성화를 이끌고 현재 출력제한으로 버려지고 있는 제주도의 재생에너지 출력제어량을 줄이는데 기여할 계획이다. 이번 과제의 실증데이터를 활용해 한국전력거래소 본사 및 제주본부 재생에너지 통합관제·예측시스템 구축 주관 개발사로 참여했던 경험과 다양한 운영시스템에 대한 전반적인 이해, 시스템구축 경험을 바탕으로 현장 활용에 최적화된 플랫폼을 단기간에 설계·구축 완료하는데 모든 역량을 집중한다. 에코브레인의 관계자는 “P2H 운영플랫폼은 한국전력거래
한국냉동공조산업협회(회장 강성희)는 냉난방공조산업(에어컨, 냉난방기, 히트펌프 및 냉동기 등) 진흥 및 발전을 위해 설립됐으며 산업조사 및 정책건의, 신규시장 개척, 국제교류, 전문인 양성, 국내외 전시운영, 시험, 인증, 표준 지원 등의 사업을 영위하고 있다. 현재 국내 KS표준의 냉동공조분야(TC86) 표준협력개발기구(COSD) 업무를 수행하고 있으며 25종의 냉동공조분야 단체표준을 제정하고 미국 AHRI 표준협력협약을 체결했다. 냉동공조산업협회의 관계자는 “냉난방공조산업에서 재생에너지 활용은 미래 방향성을 보여주는 매우 중요한 요소”라며 “재생에너지(태양광, 풍력발전 등)의 출력제한으로 생기는 잉여전력의 손실을 최소화하기 위해 재생에너지를 열에너지로 변환해 지역냉난방 등에 활용할 수 있는 P2H 기술개발에 이바지하고자 참여하게 됐다”고 밝혔다. 표준화·정책제도 수립냉동공조산업협회는 히트펌프와 플러스DR 플랫폼 관련 표준화 및 정책제도를 수립하고 P2H 멀티소스·설비 관련 안전규격과 운영지침 개발 및 보급확대를 위한 제도조사와 해결방안 수립을 통해 냉동공조산업발전에 기여하기 위한 발판을 마련할 계획이다. 이를 위해 △국내 관련기술 수준 현황 △신재생 활용
데이터센터는 현대 사회에서 필수적으로 생산되는 데이터를 저장하는 기반시설인 동시에 막대한 에너지를 사용하는 탄소다배출시설이다. 4차 산업혁명이 진행되고 AI, IoT, 빅데이터 등 다양한 미래기술 적용이 확대되는 가운데 데이터센터산업은 높은 성장률을 보이고 있으며 규모도 더욱 커지고 있다. 이에 따라 데이터센터가 사용하는 에너지를 효율화하고 대한민국의 미래 먹거리를 위한 기반다지기가 필요한 시점이다. 한국에너지기술평가원(KETEP)은 2022년도 제1차 에너지기술개발사업 신규지원대상과제의 일환으로 ‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’ 과제를 공고하고 이온 컨소시엄을 선정, 지난 6월24일 킥오프 회의 후 본격적인 활동에 돌입했다. 과제를 기획한 이윤빈 효율향상PD는 서울대에서 기계공학 박사학위를 마치고 LG전자, 기술보증기금, 한국과학기술기획평가원을 거쳐 KETEP에 효율향상PD로 합류했다. 열유체 냉동분야를 테마로 공학박사 학위를 마친 후 다양한 기관을 거치면서 제품개발, 기술가치평가, 예비타당성조사에 이르는 민간과 공공정책의 다양한 분야를 경험하고 OECD NESTI에 한국대표로 참여하며 혁신분야 국제공동작업도 경험한 바 있다. 이윤
‘그린뉴딜 100대 유망기업’으로 선정된 정우화인(대표 김유석)이 ‘우레탄 폐기물을 재활용한 재생 폴리올 활용 단열재’기술로 중소벤처기업부·환경부가 선정하는 ‘그린뉴딜 유망기업’ 중 환경부 지정 녹색혁신기업에 선정됐다. 정우화인은 1999년 설립돼 △소재부문(폴리올, 계면활성제, 접착제) △제품부문(EPS샌드위치패널, 경질폴리우레탄폼 단열재)사업을 영위하고 있으며 자원순환신사업으로 폐폴리우레탄 친환경처리, 친환경 재생폴리올 생산 등을 추진하고 있다. 정우화인의 관계자는 “폴리우레탄(PU)는 연간 2만톤 이상 생산되고 있으나 처분이 어렵고 환경적으로 유해하다”라며 “이를 친환경적으로 처리함과 동시에 원료로 물질재활용을 극대화해 CO₂ 저감 및 탄소중립 실현에 기여하고자 기술을 개발하게 됐다”고 밝혔다. 정우화인이 개발한 PU폐기물 재활용기술이 사업화에 성공한다면 이는 세계 최초사례로 파악된다. 최근 유럽, 미국 등 일부기업이 특허출원 및 기술개발을 본격적으로 시도하고 있지만 화학반응공정에 성공하지 못해 생산단계에 진입하지는 못한 것으로 알려졌다. 정우화인은 2005년부터 현재까지 환경부 과제수행 및 자체개발을 통해 독자기술을 확보하고 있다. △21세기 프론티어
친환경 스마트솔루션 기업을 목표로 하는 이온(대표 강승호)은 △대용량 UPS △에너지저장장치(ESS) △데이터센터 온·습도 제어를 위한 냉각시스템 전문 제조기업으로 대규모 데이터센터에 필요한 주요설비들을 설계, 제조, 설치 및 사후관리하고 있다. 2002년 설립 이래 꾸준한 기술개발과 사업확장으로 존재감을 알려 왔으며 데이터센터용 대용량 고효율 UPS 국산화를 통해 시장에서 두각을 나타내고 있다. 한국에너지기술평가원의 ‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’ 과제의 컨소시엄 주관기관인 이온의 임승범 부장을 만나 과제 방향성 및 세부계획을 들었다. ■ 기술역량과 대표성과는단일 용량 600kVA의 UPS 국산화에 성공한 이온은 다수병렬 연결기술을 통해 △국가정보자원관리원(정부통합1센터) △기상청 슈퍼컴센터 △한국과학기술정보연구원(KISTI) 등에 3,000~7,200kVA 대용량 고효율 UPS를 구축해 현재 안정적으로 운영 중이다. 국산제품 실적으로는 최대 규모다. 또한 민간 데이터센터분야에서도 또한 많은 성과가 있다. 대표적으로 △LG U+ 평촌 △디지털리얼리티(DLR) 상암 △신세계 김포센터 △동부데이터센터 △SK C&C 판교 데이터
2015년 8월 설립된 인터텍은 기계설비 제조업과 빅데이터 솔루션을 기반으로 신재생에너지(열에너지), 환경, 빅데이터 전문기업으로 성장하고 있다. 제주도의 사회적, 기술적 규제로 보급이 미진한 수열냉난방시스템을 성공적으로 보급하고자 지형적, 환경적 특성을 고려한 열교환 및 히트펌프 기술개발, 고효율 냉난방시스템과 시공기술 개발에 주력하고 있다. 이를 위해 풍력과 태양광 중심의 재생에너지원에 치중된 제주도의 재생에너지시장의 문제점과 출력제한, 탄소배출 저감 등에 대응하기 위해 창립 초기부터 열에너지 및 수열원에 주목했다. 제주도 내 에너지 전문기업으로서 열에너지를 적용한 제주도내 실증사이트와 수요처를 보유하고 다수의 실증경험을 보유하고 있는 인터텍은 2020년 ‘그린뉴딜 유망기업 100’에 선정됐다. 이후 한국산업기술진흥원 녹색기술인증도 획득했다. 지열·수열 열에너지사업 주목 인터텍은 중부발전 제주본부의 온배수로 버려지던 450억톤의 미활용에너지를 활용해 인근의 양식장 및 아열대 과수시설 온실, 화훼수출사업단지 등에 250RT급 냉난방에너지를 보급하는 것을 목표로 하고 있으며 발전소 점검 및 온배수 열원의 과잉사용 또는 열원 스케줄링 및 밸런싱제어를 위해 수열
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