"20㎿급 초대형 해상풍력 터빈 개발"…탄소중립 에너지 핵심기술 로드맵

13대 분야, 197개 핵심기술 구체적 제시

산업부, 삼성동 코엑스에서 발표회 개최

초대형 해상풍력단지. ⓒ산업통상자원부

산업통상자원부는 2일 삼성동 코엑스에서 '2050 탄소중립 에너지기술 로드맵'과 '에너지 국제공동연구 로드맵' 발표회를 개최했다.

2050 탄소중립 에너지기술 로드맵은 산업부가 지난달 17일에 발표한 탄소중립 산업·에너지 R&D전략의 기초가 되는 자료다. 약 8개월간 에너지MD(산업부 R&D 전략기획단)와 12명의 PD(에너지기술평가원)를 주축으로 180여 명의 산학연 전문가가 집필에 참여했다.

'2050 탄소중립 에너지기술 로드맵'은 2030 NDC 달성 및 2050 탄소중립 실현에 필요한 13대 분야 197개 핵심기술에 대해 개발 일정, 확보 방안 등을 제시했다. 13대 분야는 청정연료 발전, 연료전지, 태양광, 풍력, 그린수소, 에너지저장, 섹터커플링, 전력계통, 산단·건물, 에너지 설비, 자원순환, 정유, CCUS 등이다.

에너지 생산 분야에서는 발전용 수소터빈 기술, 연료전지 기반 MW급 복합발전 시스템, 페로브스카이트-결정질 실리콘 탠덤 전지, 20MW급 해상풍력 발전기, 부유식 해상풍력 발전시스템 등이 대표 핵심기술로 선정됐다.

수소 생산 분야는 2050년까지 재생에너지 연계 100MW급 그린수소 생산과 장거리·대용량 운송이 가능한 수소 액화 시스템 확보 등이 담겼다. 청정연료 발전 분야는 2040년까지 수소전소, 복합효율 65% 상승 실증을 목표로 진행된다. 연료전지 분야는 2040년까지 발전효율 65% 이상 연료전지 기반 MW급 복합발전 시스템 개발 목표가 설정됐다.

'에너지 국제공동연구 로드맵'은 탄소중립 기술 선도국과의 국제공동연구를 통해 핵심·원천기술을 확보하고 기 확보된 기술 등을 바탕으로 해외유망시장을 개척하기 위해 마련됐다.

로드맵은 태양광, 풍력, ESS, 수소연료전지, 지능형전력망, 효율향상 등 국제협력 수요가 높은 6개 기술분야에 대해 핵심기술을 도출한다. 이와 함께 핵심기술에 대한 주요국의 기술수준 및 현지여건 분석을 통해 중점 협력 대상국 및 상호보완적으로 협력할 수 있는 방안을 제시한다.

풍력 분야에서는 20MW급 초대형 해상풍력 터빈과 핵심부품 개념설계 기술을 국제협력을 통해 확보할 핵심기술 중 하나로 꼽았으며, 덴마크, 네덜란드, 독일, 미국 등을 중점 협력국으로 제시했다. 태양광 분야에서는 실리콘 이론 한계효율 극복 페로브스카이트 기술개발 등 차세대 태양광 발전 원천기술과 함께 태양광 발전량 예측 알고리즘 개술개발을 담은 디지털 기발 태양광 O&M 등을 제시됐다.

수소·연료전지 분야에서는 이산화탄소 발생 없이 메탄으로부터 연속 수소 생산할 수 있는 기술을 개발하는 등 그린수소 생산 기술 확보를 위한 수소생산 원천기술 개발 등을 제시했다. ESS 분야에서는 대기안정성이 우수한 전고체전지용 고체전해질 개발, 초고용량 초저가 리튬이온전지용 양극재 개발 등을 제시했다.

강경성 산업부 에너지산업실장은 "탄소중립의 핵심은 기술이며, 그간 확보된 기술과 개발중인 기술의 보급·확산·고도화를 통해 2030 NDC 달성에 기여하고 한계돌파형 기술개발을 통해 에너지 구조를 전환해야 한다"며 "산업부는 필요한 예산 확보와 대형 통합형 R&D 도입, 국제공동 R&D 활성화 등을 통해, 탄소중립 기술을 목표대로 차질없이 확보할 수 있도록 지원할 것"이라고 밝혔다.