주요 설비의 가치사슬별 역량분석 가. 태양광 설비

1) 가치사슬구조의 특성과 역량분석

태양광에너지 설비산업은 가치사슬의 상류공정 (Upstream)인 소재분야에 가까울수록 업체 수가 적어 지는 피라미드 구조의 특성을 가진다. 태양광 설비산업 의 공정별 원가 비중을 보면, 태양전지까지의 과정이 전체의 60∼70%를 차지하고 있어 전문기술을 보유한 소수의 업체가 태양광 설비산업 전체에 미치는 영향이 매우 크다. 따라서 기초소재 및 전지 등 상류공정에서 수익성이 크며, 시스템분야의 하류공정으로 갈수록 수 익성이 떨어지고 경쟁이 치열한 가치사슬 구조이다. 먼 저 특수가스, 잉곳 제조 흑연, 폴리실리콘, 웨이퍼 및 잉곳 등의 소재분야에서 기술개발 역량을 보면, 2008 년 이후 대기업의 참여와 공공 연구기관의 기술개발로 기초소재 및 폴리실리콘의 자립화와 국산화를 위한 개 발과 대량 생산을 추진 중이다. 가장 상류공정에 해당 하는 특수가스와 웨이퍼 및 잉곳 제조 흑연의 경우 우 리나라의 기술역량이 취약한 것으로 나타났다.

태양광 설비산업의 부품분야는 태양전지 셀과 모듈 등으로 구성되어 있다. 기술개발 역량 측면에서, 태양 광전지의 경우 결정질 실리콘계 태양전지는 시스템화 연구를 통해 상품화 단계에 있으며 선진국 대비 80%의 기술수준을 가지고 있다. 비정질 실리콘 태양전지는 기 초연구단계로 요소기술을 확보하였으나, 상품화를 위 한 제조설비의 투자로 상용화 초기단계이다. 생산 및 시장관리 측면에서는 태양전지 셀 제조부문은 초기에 는 중소기업이 중심이었으나, 현대중공업, 삼성전자,

LG전자 등 국내 대기업의 진출이 본격화되고 있는 추 세이다.

시스템분야는 직류 태양전원을 교류로 변환하는 인 버터, 생산된 전력을 저장하는 저장기(배터리·커패시 터), 기간 전력망과 연결하기 위한 각종 전기기기·설 비를 제조하는 사업 등이다. 기술개발 역량 측면에서는 최근 많은 수요가 있는 건물일체형 태양광전지(BIPV) 와 연계한 시스템부문 산업에 대한 연구개발이 필요하 다. 생산 및 시장관리 역량면에서는 국내 태양광 설비 산업 기반이 취약한 상황에서 보급정책의 시행으로 가 치사슬에서 하류공정상의 설치·시공 서비스 전문기업 만이 크게 증가하였다. 계통연계형 태양광 설비가 큰 폭으로 증가하고 있으나 중소기업 위주의 낮은 생산역 량으로 분석되었다.

2) 산업화 요인별 국가간 역량비교

설문조사에서는 다른 국가와 비교해서 우리나라 기 업의 경쟁력 수준을 5점 측도에서 비교해 본 결과 기술 경쟁력에서는 미국과 유럽에 많이 뒤지는 것으로 조사 되었다. 품질과 마케팅에서도 유럽(독일), 미국, 일본에 비해 뒤지는 것으로 나타났다. 다만, 가격경쟁력에서는 거의 대등한 것으로 조사되었다. 중국과의 비교에서는 선진국과 반대의 결과인 것으로 나타났다.

사례분석을 통한 분석결과, 독일의 태양광 설비산업 의 성장이 가장 높으며 성장 요인들을 고루 갖추고 있 다. 우리나라의 경우 시장요인 모두와 글로벌 성장성을 위한 인프라 요인과 함께 실리콘 공급망 확보와 대규모 투자에 의한 규모의 경제, 그리고 태양전지의 고효율화 와 양산화, 경쟁력을 위해 차세대 전지 개발 등 시장 및 생산요인도 필요한 것으로 분석되었다.

3) 성장전략에의 시사점

첫째, 취약부문으로 지적된 태양광전지와 관련 장비 부문을 빠른 시간에 성장시키기 위해서는 연관산업인 반도체 및 LCD 산업을 활용할 필요가 있다. 둘째, 국 민적 합의를 통해 전력요금을 인상하고, 그 인상된 요 금을 신재생에너지설비 펀드(Renewable Energy Equipment Fund, REEF)로 적립하여 태양광 설비산 업의 산업화에 활용하는 방안을 강구할 수 있다. 셋째, 시장확대를 위해서는 고정가격 매입제도(FIT) 시행으 로 국내시장의 활성화 정도가 높아지는 시점에 광역권 신재생에너지원(RES)의 의무할당제도를 통해 시장이 성숙된 단계에서 시장친화적인 신재생에너지 의무할당 제(RPS)를 시행하는 방안을 강구할 필요가 있다. 넷째, 태양광 설비산업은 초기 산업화 단계이기에 산학연의 효율적인 연구개발을 포함한‘태양광 설비산업 클러스 터’구축이 필요할 것으로 판단된다.

나. 풍력 설비

1) 가치사슬구조의 특성과 역량분석

풍력설비산업은 부품·기자재-풍차조립-설치·시 공의 가치사슬로 이루어진 구조이다. 먼저 풍력 설비는 발전단가가 저렴한 친환경 재생에너지로 기존의 발전 양식을 대체할 수 있는 유망산업 분야이다. 국내 풍력 설비산업은 초기시장 단계이나, 향후 성장가능성은 높 다. 풍력설비는 정밀한 설계기술과 높은 신뢰성을 확보 해야 하는 고도의 기술집약적 산업이다. 풍력설비산업 은 국가에 의해 통제를 받는 전력산업과 밀접한 관계가 있는바, 국가에 의해 계획, 육성이 가능한 산업이다. 풍 력설비산업은 앞에서 논의된 경제성과 더불어 고용유 발효과가 높은 편으로 나타났다.

가치사슬별 역량을 보면, 먼저 소재분야에서 철강소 재의 경우 POSCO 등 대기업의 참여로 뛰어난 기술개발 역량, 생산역량, 마케팅 역량을 가졌다고 평가되나 복합 소재는 대부분을 수입에 의존하고 있어 역량면에서 취 약한 것으로 평가된다. 부품분야에서 타워나 단조품의 경우 높은 기술개발 역량, 생산 역량을 확보하였으나, 블 레이드, 베어링, 전장품 등은 전문인력과 경험이 부족한 편이다. 시스템 분야는 설계 및 디자인 역량면에서 독자 설계능력이 부족하고, 신뢰성 향상을 위한 설계 검증능 력이 필요하다. 풍력발전 용량면에서는 격차를 줄였으

<표 8> 태양광 설비산업의 주요 국가 간 비교

주: 최상위 수준 ◎, 상위 수준 ○, 보통 수준 , 낮은 수준 △

한 국 미 국 일 본 EU(독일)

혁신 요인 ◎ ◎ ◎

생산 요인 ◎ ◎ ◎

시장 요인 △ ○ ○ ◎

인프라 요인 △ ○ ○ ○

제도 요인 ○ ◎

나, 핵심기술력은 여전히 미흡한 것으로 평가된다.

2) 산업화 요인별 국가간 역량비교

혁신요인 측면에서는 독일, 스페인, 덴마크 등 전통 풍력설비 강국은 풍력의 효율적 활용 및 경쟁력 확보를 위해 R&D에 지속적으로 투자하고 있는 것으로 나타났 다. 덴마크, 독일, 스페인 등이 최상위 수준이고, 그 다 음으로 미국이, 한국과 일본은 비슷한 수준으로 평가된 다. 생산요인 측면에서는 덴마크, 독일, 스페인, 미국 등이 최상위 수준이고, 그 다음으로 일본, 한국의 순으

로 평가된다. 시장요인 측면에서는 덴마크, 독일, 스페 인, 미국 등이 최상위 수준이고, 그 다음으로 일본, 한 국의 순으로 평가된다. 예를 들어 글로벌 네트워크 구 축 측면에서 국내업체의 경우 초기단계에 불과한 반면, 세계 주요 글로벌 기업들은 세계적인 네트워크를 구축 하여 수요자의 요구에 신속하게 대응하고 있는 것으로 나타났다. 인프라 요인 측면에서는 덴마크, 독일, 미국 등이 최상위 수준이고, 그 다음으로 일본, 한국의 순으 로 평가된다. 제도 요인 측면에서는 덴마크, 독일, 미국 등이 최상위 수준이고, 그 다음으로 일본, 한국의 순으 로 평가된다.

3) 성장전략에의 시사점

강점으로는 시스템과 연관된 산업 기반이 우수하여 잠재 역량이 높은 편이다. 우수한 발전업체와 중공업, 조선업 등 시스템통합 사업 역량이 풍부한 세계적인 기 업들이 있다. 약점으로는 상업용 풍력단지에서 운영실 적이 미흡한 편이다. 기어박스, 베어링 분야에서 기술 력 및 기업 규모가 취약한 편이다. 기회요인으로는 세

계 각국의 신재생에너지 관련 정책 추진, 중국, 인도 등 신흥시장의 부상, 해상 풍력의 부상 등이다. 위협요인 으로는 시스템통합, 기자재, 부품 분야의 선두주자가 시장을 과점하고 있으며, 진출가능성 있는 시장이 극히 제한적이고, 소음, 자연환경 파괴 등 환경과 관련한 저 항 등을 들 수 있다.

성장전략의 시사점으로는, 다음의 다섯가지를 들 수 있다. 첫째, 풍력설비의 내수시장에서 공급실적을 확보

<표 9> 풍력설비산업의 주요 국가 간 비교

주: 최상위 수준 ◎, 상위 수준 ○, 보통 수준 , 낮은 수준 △

한 국 미 국 일 본 EU(서유럽 등 선진권 국가)

혁신 요인 ○ ◎

생산 요인 ◎ ○ ◎

시장 요인 △ ◎ ◎

인프라 요인 △ ◎ ○ ◎

제도 요인 △ ◎ ◎

하여 성장의 기반을 마련한 후, 해외시장으로 진출해 나가야 할 것이다. 둘째, 유수 고객들의 풍력설비 구매 를 촉진하기 위해‘신뢰성’, ‘가격경쟁력’, ‘고객대응 력’의 세 가지 측면에서 대응책을 강구해 나가야 한다.

셋째, 풍력시스템의 전주기적 개발 지원을 통한 블레이 드, 제어기, 전력변환장치 및 요소부품의 설계 원천기 술 및 시스템 엔지니어링 기술개발을 위한 프로그램을 개발해야 할 것이다. 넷째, 국내 연구기관을 중심으로 한 요소부품 및 시스템의 신뢰성 평가를 위한 기반을 구축해 나가야 할 것이다. 다섯째, 국산개발 풍력발전 기의 육상 및 해상 보급 프로그램을 통한 공급실적 및 운용기술 확보를 통한 수출산업화의 발판을 마련해야 할 것이다.

다. 연료전지 설비

1) 가치사슬구조의 특성과 역량분석

연료전지설비의 소재 및 원재료의 경우 국내 기술 및 기업이 없어 대부분 수입에 의존하는 실정이다. 구 성요소·스택·모듈의 경우 국내 소수 업체만 제작이 가능할 뿐이며 양산 경험 및 설비가 매우 부족하다. 핵 심모듈인 셀스택, 연료개질기, 전력변환기, 전장류 등 의 경우 초기시장 형성에 필요한 국산화가 이루어지고 있으나, 펌프 및 송풍기와 같은 보조기기류 등은 대부 분 수입에 의존하고 있다.

시스템 및 주변장치는 국내 개발 수준이 미비하며, 대부분이 외국제품 수입에 의존하고 있으나, 다수의 국 내 참여 잠재 업체가 존재하며, 이들의 관련 기술 및 생 산능력은 높은 수준이다. 주변기기의 경우 시장의 미성 숙으로 아직 연료전지에 최적화된 제품의 개발이 이루

어지고 있지 않아 성능 향상 및 가격인하에 걸림돌로 작용하고 있다. 초기투자비용이 상대적으로 크지는 않 지만 대부분의 부품업체들은 규모가 영세하다.

2) 산업화 요인별 국가간 역량비교

혁신요인의 경우 우리나라는 아직 미국, 일본 및 EU에 비해 뒤떨어지는 것으로 판단된다. 이는 EU의 경우 EU 차원의 대규모 예산이 투입되는 프레임워크 프로그램을 오래전부터 시행해 오고 있으며, 미국 역시 연방 차원의 수소경제 실현 계획을 실시하고 있을 뿐만 아니라 일본은 자동차용 및 발전용을 중심으로 의욕적 인 계획을 시행하고 있기 때문이다.

기술수준면에서 국내 연료전지 핵심 부품·소재 분 야는 선진국과 1∼3년 정도의 기술격차가 있는 것으로 분석된다. 멤브레인, 촉매, 막전극집합체 분야는 선진 국에 비해 2∼3년 정도, 스택, 개질기, 시스템은 2년 정도, 분리판은 1년 정도 선진기업과의 기술격차가 나 는 것으로 평가된다.

시장요인 측면에서 역시 우리나라는 미국 및 일본에 비해 뒤떨어진 것으로 판단되지만, 최근 세계최대의 연 료전지설비 생산시설을 준공한 사실에서 볼 수 있듯이, 그 격차는 빠른 속도로 줄어들고 있다고 판단된다.

한편 인프라요인 측면에서 우리나라는 아직 상당히 미흡한 반면, EU는 가장 앞선 것으로 평가된다. 이에 비해 일본이 그 뒤를 따르고 미국은 광활한 국토 면적 등에 기인하여 아직 미흡한 것으로 판단된다. 그리고 제도요인 측면에서는 일본과 EU가 가장 앞선 것으로 판단되며 우리나라와 미국은 동등한 수준이지만 뒤떨 어져 있는 것으로 평가된다.