■ 중기형 유망 녹색기술
(상) 신재생에너지분야

기후변화 등 환경위기 및 에너지ㆍ자원고갈 등에 대응하기 위해 범세계적으로 녹색성장 전략이 추진되고 있다. 우리나라도 녹색성장을 새로운 국가비전을 제시하고 녹색산업을 미래 성장산업으로 육성하기 위해 발벗고 나서고 있다. 그러나 우리나라 중소기업의 녹색기술 경쟁력은 선진국 대비 50∼70% 수준이며 R&D 투자 수준도 미미해 글로벌 경쟁력을 갖춘 녹색 중소기업 육성의 필요성이 제기되고 있다.

이에 따라 중소기업청은 지난 9월 녹색기술 로드맵을 토대로 중소기업이 단기간 내 상용화할 수 있고 전략적으로 육성이 필요한 8개 산업분야, 50개 전략제품, 117개 유망녹색기술을 제시했다.

본지는 신재생에너지, 에너지효율향상, 친환경 분야 등 3회에 걸쳐 녹색산업 분야의 전문 중소기업을 발굴ㆍ육성하기 위해 선정된 8개 세부산업군을 소개함으로써 국내 중소기업이 `녹색기술 집약형 중소기업'으로 도약해 나갈 방향을 제시하고자 한다.

◇친환경 에너지원 `태양광 발전'=태양광 발전은 전체 신재생에너지 발전의 48%를 차지하는 핵심 에너지산업으로 성장하고 있다. 태양광 발전은 청정에너지인 태양을 활용한다는 측면에서 신재생에너지원 중 가장 친환경적이라는 평가를 받고 있다. 우리나라는 폴리실리콘부터 최종 발전시설까지 국내 일관생산체제를 갖추고 있으나 셀 양산은 지난해부터 다수의 국내 기업에 의해 본격 생산되기 시작했다. 여기에 글로벌 경기침체로 인한 수요 감소로 가격경쟁이 심화되면서 고효율ㆍ저가격화를 구현하기 위한 기술확보가 시급해졌다. 따라서 기존의 결정질 실리콘 이외에 창문형 집광판 등 응용분야가 다양한 실리콘 박막형, CIGS(구리ㆍ인듐ㆍ갈륨ㆍ셀레늄 화합물) 박막형 태양전지 등 미래 수요 증가를 대비해 시장 선점을 위한 기술개발의 필요성이 제기되고 있다. 태양광 발전분야에서는 7개 전략제품과 관련한 15개 세부기술이 발굴, 선정됐다.

태양광 발전분야의 7개 전략제품은 △고효율ㆍ저비용 결정질 실리콘 태양전지 △결정질 실리콘 태양전지용 모듈화ㆍ패키징 부품소재 △고효율 실리콘 박막 태양전지 △실리콘 박막 태양전지용 유리기판 및 기판 대체 소재 등이다. 또한 △실리콘 박막 태양전지의 건물일체형태양광(BIPV) 응용제품 △CIGS 태양전지용 친환경 화합물 반도체 소재 △저비용ㆍ고효율 CIGS 박막 태양전지 등도 전략제품으로 선정됐다.

◇경제적인 신재생에너지원 `풍력발전'=신재생에너지 중 발전단가가 비교적 저렴한 풍력발전은 지난 2006년 이후 연평균 20%씩 급증해 2030년에는 신재생에너지원의 13%를 차지하는 우리나라 핵심 에너지산업으로 성장할 전망이다. 국내 풍력발전 시스템의 보급여건은 상당히 진전돼 있으나 거의 대부분의 풍력발전 시스템을 수입에 의존하고 있으며 관련 부품 등의 국산화율도 미흡한 편이다. 현재 풍력발전 기술선진국에 비해 5∼10년 가량의 기술격차를 보이고 있을 정도다.

따라서 소형 풍력발전 시스템이나 대형 풍력발전기 등 고부가가치 핵심부품 개발에 선택과 집중을 할 필요가 있다는 게 전문가들의 지적이다. 이를 위해 11개 전략제품과 관련된 24개 세부기술이 중소기업형 유망 녹색기술로 선별됐다.

풍력발전 분야의 11개 전략제품은 △피치ㆍ요 시스템(대형 풍력발전기의 블레이드 회전각을 조절하는 피치제어 장치 및 풍력기기가 풍향을 지향토록 제어하는 요 제어장치) △로터ㆍ피치ㆍ요 베어링(내구성이 요구되는 주축, 블레이드 피치회전축, 낫셀 요회전축에 장착되는 대형 베어링) △유압ㆍ제동장치(대형 풍력발전 시스템의 블레이드 피치제어장치, 요제동장치, 주축 제동장치) △발전기 및 제어장치(대형 풍력발전 시스템을 통해 기계적 에너지를 전력으로 변환하는 장치 및 발생전력의 품질을 제어하는 장치) △전력변환장치ㆍ변압기(영구자석형 또는 동기형 발전기에서 발생하는 가변전력을 정전압ㆍ정주파수 형태로 변환해 계통에 송전하는 장치 및 저압의 전력을 고압전력으로 변환하는 장치) 등이다.

이와 함께 △동력전달장치(기어형 풍력발전 시스템에서 저속 회전하는 날개의 동력을 고속 회전형태로 변환해 기계적 동력을 전달하는 장치) △블레이드 소재(블레이드 상하면에 활용되는 고강도ㆍ고탄성 복합소재) △도시형 풍력기기 등 새로운 수요에 대한 100kW급 이하의 소형 풍력발전 시스템 △풍력발전 시스템 설계툴(풍력시스템 모델링, 극한ㆍ피로하중 해석 및 응역해석 등을 총괄 수행하는 설계툴) △고신뢰도의 풍력발전시스템 시험기기 △풍력자원을 계측하고 종합적으로 분석하는 풍력자원 조사기기 등이 전략제품으로 뽑혔다.

◇현실적인 대체에너지 `바이오에너지'=화석연료에 비해 경제성은 낮지만 전기생산을 주목적으로 하는 다른 신재생에너지와는 달리 바이오에너지는 열, 전기뿐만 아니라 기존 수송용 연료와의 직접 호환이 용이해 가장 현실적인 대체에너지로 주목받고 있다. 국내에서는 음식물쓰레기를 활용한 메탄가스 생산 등 일부 기술은 상용화 단계에 접어 들었지만 바이오연료 등은 아직 선진국에 비해 기술수준이 77%이고 개발 및 이용이 상대적으로 미흡한 상황이다. 이는 원재료의 안정적 공급이 부족하고 양산기술이 취약하기 때문이다.

따라서 중소기업의 바이오에너지 분야 진출을 위해 산업분야별 도전영역을 설정해 집중적인 지원이 필요하다. 바이오에너지 분야는 6개 전략제품과 관련된 7개 세부기술을 중소기업형 유망 녹색기술로 선정됐다.

바이오에너지 분야 전략제품은 △목질입자를 고밀도로 압축 제조한 연료용 우드 팰릿 △바이오가스를 고순도로 분리ㆍ정제한 고부가가치 가스연료 △저비용ㆍ친환경 생산을 통한 바이오디젤 △바이오 화학제품으로 전환해 고부가가치를 창출할 수 있는 바이오디젤 생산 부산물 △연속발효 공정 및 적합한 발효균주 개발을 통해 생산한 바이오에탄올 △바이오에탄올 생산을 위한 저비용 분리정제 공정 등이 전략제품으로 선정됐다.