□ 목 적
ㅇ 기후변화, 고유가 등 에너지 환경변화에 대응하고 에너지산업의 신성장동력화를 달성하기 위한 기술개발 지원
☞ 법적근거 : 에너지법(제11조, 제12조), 신에너지및재생에너지개발·이용·보급촉진법(제5조), 전기 사업법(제49조), 방사성폐기물관리법(제9조)
□ 추진경과
ㅇ 에너지기술개발사업은 ’88년에 태동하여 국가 주요 R&D 사업으로 성장 - 국가 온실가스 감축목표(’20년 BAU 대비 30% 감축) 달성 및 안정적
에너지자원 공급을 위한 기술개발 중점 추진
* 에너지기술개발사업 예산 : (’88) 7.2억원 → (’14) 8,063억원, 연평균 31.0% 성장
* ’14년 정부 R&D예산(17.7조원) 대비 에너지R&D 비중은 4.6% 수준
< 예산 투입 현황 > (단위 : 억원)
연도 ’88∼’08 ’09 ’10 ’11 ’12 ’13 계 예산 28,529 8,450 10,069 10,368 10,183 10,442 78,041
* 미래창조과학부로 이관된 출연연구기관지원 예산(’12년 2,012억원, ’13년 2,189억원) 포함
□ 사업현황 및 전망
ㅇ 에너지기술개발사업은 ‘에너지 자원’, ‘신재생에너지’, ‘전력 원자력’,
‘방폐관리’ 등 4대 분야 19개 단위사업으로 구성
ㅇ ’14년도 에너지기술개발 사업비는 ‘에너지및자원사업특별회계’, ‘전력 산업기반기금’, ‘방사성폐기물관리기금’을 통해 8,063억원 편성
* 에특회계 2,675억원(33.2%), 전력기금 5,262억원(65.2%), 방폐기금 126억원(1.6%)
ㅇ 향후 정부의 창조경제 실현을 위한 에너지기술의 성장동력화 및 국민 안전 행복 구현에 기여하기 위해 사회적 기반인 에너지분야의 R&D 투자규모는 확대될 전망
<참고> 2014년도 에너지기술개발사업 예산 현황
에너지자원융합핵심기술개발 180,657 173,113 △4.2
자원개발기술개발 29,961 28,215 △5.8
글로벌전문기술개발(에너지자원순환/녹색기술) 20,842 21,084 1.2
신재생에너지융합핵심기술개발 39,581 0 순감
LED시스템조명기술개발 5,500 5,500 0.0
전력기금
전력산업융합핵심기술개발 90,732 72,630 △20.0 원자력융합핵심기술개발 96,287 92,329 △4.1 신재생에너지융합핵심기술개발 176,526 224,291 27.1 글로벌전문기술개발(신재생/전력/원자력) 4,968 4,788 △3.6 에너지자원순환기반조성 13,016 12,048 △7.4
에너지자원정책연구 1,440 1,325 △8.0
전력기금 4000MVA대전력시험설비증설 35,000 38,000 8.6
전력기금 친환경전지융합실증화단지구축 0 1,000 순증
<참고> ’13년도 에너지기술개발 지원 현황
II . 그간의 추진성과 및 환경변화
1. 주요 성과
□ 에너지자원의 안정적 공급 기반 확충 및 수출산업화에 기여 ㅇ (신재생에너지) 집중적인 기술 투자로 일부 분야에서 세계 최고
수준의 기술 확보 및 핵심부품 소재 분야의 국산화 추진
* (태양광) 폴리실리콘 양산기술 독자 개발, 태양광 모듈 양산업체인 A사의 경우
’10년에 생산용량 200MW, 매출 1,456억원 달성 → ’15년 1GW, 매출 1조원 목표
* (풍력) 수출경쟁력을 가지는 국산 모델 개발에 주력
- 국내 최초 3MW급 해상풍력발전기를 개발하여 국제인증 취득
- 부품업체인 B사는 메인샤프트, 타워플랜지 등의 국산화를 통해 신규 분야에 진출 성공
→ ’12년 1,897억원 매출 달성
* (연료전지) 핵심소재 부품개발 및 보급확산을 위한 시스템 실증 중점 추진
- C사는 세계 최초로 연료전지차 1,000대 생산 발표 후 유럽시장에 진입, ’14년도 미국에 수출 계약 추진 중
ㅇ (원자력) 원전 미자립 핵심기술 확보 및 원전 해외 수출 기반 강화 - 미자립 3대 핵심기술(계측제어시스템, 원전설계핵심코드, 원자로냉각재펌프) 국산화
* 국내 기술로 개발한 원전계측제어시스템과 원자로냉각재펌프를 신울진 1, 2호기에 최초 적용
- 토종신형원전(APR+)을 개발하여 한국형 원전 수출에 기여
* ’09.12월 한국형 원전(APR1400) 4기(5,600MW) UAE 수출(총200억불 규모)
ㅇ (청정화력) 1000MW 초초임계압(USC) 화력발전 상용화 및 노후 500MW급 석탄화력 수명연장 및 성능향상 기술개발 중점 추진 ㅇ (자원개발) 몰리브덴광 공정의 비용절감 및 CSA(Calcium Sulfo
Aluminate)계 특수시멘트 국산화 성공
* 저비용 친환경 고도선별 연속처리 기술로 몰리브덴광 개발비용 7$/톤 절감
* CSA계 특수시멘트 국산화를 통해 ’14년부터 연간 56만톤의 특수시멘트 생산·활용
⇒ 수입 대체 3천억원/년, 석회석 사용량 저감 50만톤/년, 온실가스 감축 효과 12만톤/년
□ 전력피크 부하 대응을 위한 에너지수요관리 및 온실가스 감축을 위한 핵심기술 확보
ㅇ (효율향상) 화학공정기술의 해외수출 및 ICT를 접목한 효율향상 기술의 스마트화 추진
* 세계 최초 C4 올레핀/파라핀 신분리공정 기술 수출 달성(기존 공정대비, 에너지비용 20% 절감, 설비투자 30% 절감)
ㅇ (계통연계 ESS 실증) 대구시 100가구를 대상으로 태양광 연계 실증과 제주 조천변전소 풍력 연계 실증 최초 추진
ㅇ (스마트그리드) 세계 5번째 에너지관리시스템(EMS) 기술의 국산화 및 실시간 전력수요자원 운영시스템* 적용을 통한 전력피크 제어 기술 확보
* 제주실증단지에 적용 → 3% 전력피크 제어 가능성 확인
ㅇ (CCS) 세계 최초로 10MW 연소후 건식/습식 CO2 포집기술 개발
* 하동화력(건식, ’13.9월), 보령화력(습식, ’13.5월)발전소의 CO2 포집 파이롯트 플랜트 준공
⇒ 핵심 기기들의 최적 설계 기술 확보를 통해 세계 CCS 시장 진출 가능
□ 에너지기술의 수출산업화를 위한 기반 조성
ㅇ (국제협력 강화) 협력 국가간 네트워킹 강화 및 에너지기술의 수출 산업화를 위한 교두보 마련
- 신규 4개국*과 기술·정책정보 공유와 공동연구 협력 MOU 신규체결 및 글로벌 기술선도국과 협력 지속으로 핵심기술 확보 기반 구축
* TEKES(핀란드), Fraunhofer(독일), Strathclyde(영국), GCCSI(호주)
* 한-미 에너지협력 공동위원회, 한-영 R&D 전담기관 협력회의, 한-EU 4차 과학기술공동위원회 등
- 에너지기술 수출산업화 전략 수립 및 베트남 현지 수출상담회 개최 ㅇ (융복합 인력양성) 기업의 수요를 반영한 융복합 학 석 박사 우수
인력을 육성하여 에너지기술혁신 기반 마련
- 정부 중장기 R&D전략과 신산업창출 정책에 부합하는 분야의 고급 핵심연구개발 인력의 선제적 양성
* Post LIB, 해상풍력, 자원탐사, 비실리콘계 박막 태양전지, 가스터빈 등 GET-Future 프로그램 추진
- 국제교류 프로그램 활성화를 통한 국제인력네트워크를 구축하여 안정적 자원확보 및 에너지중소기업 수출 활성화에 기여
* 국제에너지인력벨트(’09∼), 수출연계형인력교류(’12∼), 석탄산업활성화 해외네트워크(’13∼) 등
<참고> 최근 5년간 에너지R&D 성과분석
에너지 R&D 1,019 1.8 23,597 41.5 32,217 56.7 56,833 4.90 59.02 에너지자원 159 22.2 487 68.2 69 9.6 714 0.21 1.73
전력산업 147 45.0 162 49.8 17 5.2 326 0.11 1.17 원자력발전 129 29.2 179 40.4 134 30.3 442 0.67 7.13 신재생에너지 581 1.1 22,701 41.1 31,994 57.9 55,276 13.03 310.54
‣지속적인 기술혁신을 통해 성과창출 강화 필요
‣에너지기술의 시장진출을 위해 경제성․운영신뢰성 입증 및 실증 연계 필요
2. 에너지기술 환경 변화
◈ 분산형․지능형 전력망으로의 에너지 시스템 전환을 촉진하고, 신재생에너지 확산과 온실가스 감축을 위한 R&D 투자 지속
◈ 효율향상을 통한 에너지 저소비 사회를 실현하고, 각종 에너지 안전 사고에 대비하기 위한 기술 확보에 중점
⇨ (5대 기술 트렌드) Green, Smart, Distributed, Efficient, Safe
□ (Green Energy) 청정 에너지 생산 시스템으로의 변환 촉진
ㅇ (신재생에너지) 기존 신재생에너지를 고효율․대용량화하고 하이 브리드 형태로 발전하는 시스템 개발이 확산
* (중국) ’15년까지 태양광 실리콘 효율 21% 달성 목표(제12차 국민경제계획, ’12.2)
* (독일) 하이브리드 발전소(풍력-수소-바이오가스) 실증테스트 진행(’12.2～)
ㅇ (온실가스 감축) 기존 발전 플랜트에서 발생하는 이산화탄소를 포집․
저장하는 CCS 프로젝트에 대한 투자 확대
* (영국) CCS 기술에 10억 파운드 지원 계획 발표(’12.2월)
* (캐나다) 오일샌드 개발과 CCS를 연계하는 프로젝트 추진(’12.9월)
□ (Smart Energy) 에너지 + IT 융합기술의 확산
ㅇ 스마트그리드, 건물에너지관리(BEMS) 등 IT 기술을 활용한 지능형 에너지 인프라에 대한 R&D 투자 확대
※ 거대한 경제적 변혁은 새로운 커뮤니케이션 기술이 새로운 에너지 체계와 만날 때 발생(『3차 산업혁명』, 제러미 리프킨)
* (미국) DOE는 스마트그리드 R&D에 34억불, 보급에 615억불 투입 발표(’12.4)
* (일본) 스마트그리드 관련 4개 국내 실증 사업 및 13개 해외 실증 사업 진행 中
□ (Distributed Energy) 분산형 전원 시스템으로의 전환 가속화 ㅇ 기존의 중앙집중형 전원에서 신재생에너지와 에너지저장시스템을
기반으로 하는 분산형 전원으로 전환
* (중국) 장베이 신재생에너지(태양광, 풍력)와 연계된 36MWh급 ESS 운영
* (미국) DOE는 4300만 달러 규모의 ESS 기술개발 지원 발표(’12.8)
GE는 산업용 배터리 육성 발표, ’20년까지 연매출 10억달러 목표(’12.7)
□ (Efficient Energy) 효율 향상을 통한 에너지 저소비 사회 실현 촉진 ㅇ 에너지 효율 향상 기술은 비용 효과적으로 에너지 수급 관리와
기후변화 대응이 가능한 핵심기술 확보에 초점
* (미국) ’20년까지 총 1.2조 달러의 에너지비용 절약 가능(BAU 대비 23%)
* (독일) ’20년까지 연평균 530억 유로의 에너지비용 절약 가능(BAU 대비 21%)
ㅇ 건물, 산업, 수송 등 에너지를 사용하는 주요 부문의 에너지 효율을 향상시키기 위한 R&D 투자 지속
* (미국) 국가 차원의 에너지 기술 6대 전략(Strategic Plan) 중에 빌딩과 산업부문의 효율 향상, 운송 수단의 효율 향상 등이 포함
* (일본) Top Runner 프로그램 등 에너지 효율향상 R&D 투자에 중점
□ (Safe Energy) 에너지 안전 사회 구축을 위한 기술의 중요성 부각 ㅇ 후쿠시마 원전 사고 등 국가적인 피해를 유발하는 에너지 분야의
사고를 방지하기 위한 R&D 투자 필요성 증대
* (일본) 후쿠시마 원전 사고(’11.3), (인도) 동북부 지역 블랙아웃 발생(’12.7)
ㅇ 주요국은 각종 에너지 안전사고를 미연에 방지하기 위한 에너지 안전기술 확보에 중점
* (유럽) 에너지 설비에 RBM(Risk Based Management) 기술을 확보하여 적용
* (미국) GASNET 프로젝트를 통해 가스 시설의 상태 정보를 실시간 확인 가능
3. 시 사 점
□ 글로벌 시장 진출 확대를 위한 세계적 수준의 에너지기술 확보 및 시장지향형 R&D 추진 필요
ㅇ 에너지 분야 주요 선진국의 기술력과 산업경쟁력을 추월하기 위해 지속적인 기술혁신이 전제
* 기술수준 : 미국 83.4% > EU 83.1% > 일본 80.4% > 한국 68.8% > 중국 62.9% (’10년, NTIS)
* 그린에너지 세계시장 점유율 : 중국(24.5%), 미국(17.8%), 독일(12.8%), 일본(7.8%), 한국(2.2%) (’12년, Roland Berger)
ㅇ 에너지R&D의 사업화 성과 제고를 위해 신시장창출과 시장수요에 적극 대응할 수 있는 시장지향형 R&D 추진 필요
* 정부 에너지 R&D 과제의 사업화율은 28.8%에 불과(’13년 성과활용조사)
* 시장․수요자 중심으로 전환, 민간기업 역할 강화, 비즈니스 모델을 고려한 R&D 등
□ 미래형 에너지시스템으로 전환을 위해 청정에너지 보급 확산을 지속적으로 추진하고 수요관리․분산전원 중심의 기술개발 강화 ㅇ 안정적 전력공급과 기후변화대응 등을 위해 에너지공급기술의
고효율․친환경화․경제성․안전성 확보에 주력
ㅇ 융복합․실증연구 강화 등을 통해 ICT기반의 에너지수요관리 및 분산전원 시스템으로의 전환 가속화
* 스마트그리드, ESS, ICT기반 수요관리 등 최신 에너지 기술로의 시스템 전환을 위해서는 에너지망에 실제 적용해보는 실증과 보급 노력이 필수
□ 에너지기술의 신성장동력화를 위한 융합혁신 강화 ㅇ 에너지원간, 타 산업기술과의 융 복합화에 초점
ㅇ 에너지산업을 견인할 수 있는 창의 융합형 전문인력양성과 개방형 혁신을 위한 국제협력 지속 강화
III . 2014년도 추진계획
1. 기본방향
비 전 에너지 기술혁신을 통한 5대 그린에너지산업 강국 도약
목 표
선제적 기술개발을 통한 신성장동력 창출 및 기후변화 대응
세계시장 10% 점유 에너지효율 12% 향상 온실가스 BAU대비 15% 감축
2014년도 중점 추진 방향
청정에너지 공급 확대 기술개발 추진
전력 수요관리 대응
전력 수요관리 대응