산업·에너지 R&D 17대 분야 핵심기술 제시

2030년까지 탄소중립 R&D 비중 30%로 ↑

12월 '탄소중립 산업대전환 비전·전략' 발표



산업통상자원부가 2050년까지 탄소중립 실현을 위한 기술 개발로 무탄소 발전 상용화를 추진한다. 재생에너지 차세대 기술 개발로 태양광·풍력의 대규모 보급에도 나선다. 아울러 오는 2030년까지 연구개발(R&D) 예산의 30% 이상을 탄소중립 분야에 투자한다는 계획이다.



산업부는 대한상공회의소와 17일 대한상공회의소에서 '제2차 탄소중립 산업전환 추진위원회'를 열고 이런 내용이 담긴 '탄소중립 산업·에너지 R&D 전략'을 발표했다. 전략에는 탄소중립 핵심 기술개발 과제 및 개발 일정, 지원방안 등이 포함됐다.



특히 정부의 2050 탄소중립 시나리오와 연계해 산업·에너지 탄소중립 R&D 17대 중점분야의 핵심기술을 도출하고, 2030년 국가온실가스감축목표(NDC) 달성 기술과 2050년 탄소중립 실현 기술로 구분해 단계별 개발 일정을 제시했다. 이번 R&D 전략은 과기혁신본부 주관으로 수립 중인 범부처 '탄소중립 기술혁신 전략로드맵'에도 반영된다.



◆2050년까지 무탄소 발전 보편화…공정 혁신 기술개발 추진



2050년 탄소중립 실현 핵심기술은 생산 방식을 근본적으로 혁신하는 기술이다. 2030년까지 1단계 선행개발을 완료하고, 2040년, 2050년까지 단계별로 기술을 실증하고 고도화할 예정이다.



에너지 분야는 ▲발전용 가스터빈 연료를 수소 및 암모니아로 100% 전환하는 기술 상용화 ▲수소 기반 삼중 열병합시스템 개발 등을 통해 무탄소 발전을 보편화한다.



또한 ▲태양광 입지혁신 기술, 장수명(50년) 풍력터빈 상용화 및 GW급 해상풍력 전력망 통합기술 등 재생에너지 차세대 기술 개발을 통해 태양광·풍력을 대규모로 보급한다.



산업 분야는 탄소 배출공정을 근본적으로 전환하는 한계돌파형 공정혁신 기술을 집중 개발한다. ▲철강 수소환원제철 상용화, 석유화학 나프타 분해로를 전기가열 분해 공정으로 ▲시멘트 소성공정을 친환경 신열원 기반으로 전환할 예정이다.



아울러 반도체·디스플레이 공정가스를 지구온난화지수(GWP)가 낮은 신공정가스로 대체 개발하고 생산 공정에 적용할 계획이다.



공통 분야는 미래산업(로봇, 드론 등)의 순환경제 체제 구축을 위한 자원순환 혁신기술 고도화, 배출원별 저비용 포집기술 확보, 연 1500만t 규모 탄소 포집 및 저장(CCS) 실증 등을 통해 탄소 포집 및 활용·저장(CCUS) 기술 상용화 및 자립화를 달성할 계획이다.



◆2030년까지 청정연료 기반 무탄소 발전기술 개발 속도



2030 NDC 기술 개발은 2030년 상용화를 목표로 신속히 개발을 추진하는 기술이다.



에너지 분야의 대표적 기술은 ▲발전용 수소 혼소(50%) 및 분산전원용 수소 전소(100%) 가스터빈기술 등 청정연료 기반 무탄소 발전기술 ▲15MW급 풍력터빈기술 및 8MW급 부유식 해상풍력 상용화 기술 등 재생에너지 기술 ▲하루 2톤(t)급 블루 수소 생산기술 및 고효율 암모니아-수소생산 통합공정 개발 등이다.



아울러 ▲재생에너지 발전 출력 변동율을 분당 5% 이내로 완화하는 단주기 출력 안정화용 고출력 ESS 기술 개발 ▲재생에너지 수용성 향상을 위한 AC/DC 하이브리드 전력계통 운영 기술 등도 개발한다.



산업 분야에서는 ▲철강 코크스 소비열량 저감 무탄소 연료 개발 및 철스크랩 다량 투입을 위한 신개념 전로 개발 ▲석유화학 바이오 납사 제조기술 및 폐플라스틱의 원료 재활용을 위한 전처리기술 등을 개발할 예정이다.



산업 전반에 공통적으로 사용되는 탄소 다배출설비를 저탄소 설비로 전환하기 위한 보일러·공업로의 무탄소 연료 전환기술 등도 집중 지원한다.



공통 분야는 재생자원의 산업원료·소재화 등 자원순환 기술, 연 400만t 규모 CCS 실증 등 CCUS 기술개발을 본격 추진할 예정이다.



◆탄소중립 민간 투자 촉진…R&D 예산 비중도 확대



산업부는 R&D 지원체계도 성과 중심의 대형 통합형 R&D, 현장 중심의 실증형 R&D, 연대와 협력의 국제 공동 R&D 중심으로 개편한다.



민간 투자 촉진, 인력 및 표준·인증 등도 지원한다. '탄소중립 기술혁신펀드' 조성, '탄소중립 기술가치 평가 모델' 등을 개발한다.



탄소중립 기술혁신 인재 양성을 위해 산학프로젝트를 강화하고, '탄소중립 기술인력 실태조사'도 격년 단위로 실시할 계획이다.



아울러 탄소중립 표준화 및 인증을 지원하고, 중소·중견기업의 기술 혁신을 위해 '탄소중립 스타기업'도 지원한다.



산업부는 탄소중립 R&D 예산도 늘려나간다는 방침이다.



2022년 탄소중립 R&D 예산을 2021년 8200억원에서 1조2000억으로 대폭 증액했다. 2023년 이후에도 R&D 예산 구조조정 등을 통해 산업부 R&D의 30% 이상(2021년 기준 16.7%)을 탄소중립에 집중 투자할 예정이다.



대규모 기술개발이 필요한 분야는 대형 예비타당성 조사를 추진하고 기후대응기금 등도 적극 활용할 계획이다.



한편 산업부는 이날 중장기적 산업부문 탄소중립 추진전략을 담은 '탄소중립 산업대전환 비전과 전략'의 주요 내용을 공유하고 산업계 의견도 수렴했다.



이날 수렴한 산업계의 목소리를 바탕으로 관계부처와 협의하고 12월에 최종안을 발표한다는 계획이다.