태양광·태양열·지열 등 신재생에너지 기술개발 현황과 차세대 기술 및 입지 확대 전략, 그리고 비법정단위 사용의 문제점 doc_id PCY_202002130235253701_13

태양광분야는 1989년부터 2017년까지 정부지원금 총 7,437억원을 지원하였으며, 대부분 결정질 실리콘 분야를 중점 지원하였으나 최근에는 차세대태양전지, 화합물(CIGS), 염료감응, 유기 태양전지 등의 분야로 확대되고 있다. 태양광기술은 태양전지기술, 소재기술, 모듈 및 주변기기기술, 시스템기술 등으로 구분할 수 있으며, 결정질 실리콘 태양전지 기술의 경우 태양전지 단가저감 및 고효율화를 위해 원소재, 박형 웨이퍼, 모듈, 장비, 주변기기, 시스템 등 Supply Chain별 다양한 기술개발을 추진해 오고 있다. 대량생산 및 효율향상 등으로 인해 태양광 발전단가는 급속하게 저감되었으나 발전사업 측면에서 경제성을 확보하기 위해서는 추가적인 가격하락과 성능향상이 요구되고 있다. 이에 따라 태양전지 ‧ 모듈의 제조단가 저감을 위한 소재기술, 재료사용량 절감기술, 박형화, 고효율화 등의 기술개발을 지원하고 있다. 태양전지 분야에서는 단가저감과 효율향상을 통한 조기시장선점을 위해 2008년부터 다양한 종류의 박막태양전지(Si박막, CIGS)와 차세대태양전지(염료감응, 유기태양전지 등)의 상용화 기술개발을 중점 추진 중에 있다. 화합물 박막태양전지에 대한 연구는 롤투롤(R2R)공정을 이용한 플렉시블(flexible) 모듈 분야에서 지속되고 있으며, 염료감응, 유기태양전지 관련 연구 또한 다양한 응용분야에 대한 대응방안으로 지속적으로 증가 추세를 보이고 있다. 최근에는 태양광발전의 보급 확대를 본격화하기 위한 양면발전 태양광 기술과 수상태양광 기술의 개발로 다양한 입지에서 발전이 가능하도록 하는 동시에 보다 많은 출력을 얻기 위한 상업화 기술개발을 진행하는 한편, 중장기적으로는 경제성을 근원적으로 해결하고 독보적 기술 점유를 위한 포스트실리콘(post-Si)시대를 대비하여 3세대(페로브스카이트 및 유무기 하이브리드, 나노, 양자점 등) 태양전지 원천 기술 및 상용화 요소기술 개발도 추진 중에 있다. 이와 병행하여 차세대 태양전지인 OPV, 페로브스카이트, 금속화합물 등의 대면적화 및 소재, 장비, 공정 기술 등에 대한 기술개발을 추진하고 있다. CIGS는 현재 사용 중인 진공증착(Vacuum Deposition) 공정의 高비용 및 대면적화 한계를 극복하는 동시에 유연기판을 이용한 롤투롤(R2R)공정에 보다 용이하게 대응 가능한 동시 증발(Co-evaporation) 및 용액 공정 기술개발 또한 추진하고 있다. OPV(유기태양광) 및 페로브스카이트는 상업화를 위한 핵심성능인 대기 안정성 및 내구성을 보완하기 위해 신소재 개발 및 빛(자외선), 열, 수분의 각 열화 인자들의 영향을 최소화하는 기술개발을 중점 추진 중이며, 특히 세계최고 수준의 효율기록을 보유하고 있는 페로브스카이트 태양광 셀 기술의 대면적화 기술개발을 통한 모듈상업화 및 실리콘 태양광기술과의 복합화를 통한 고출력화 기술개발도 진행 중이다. 태양광 분야에서는 중국 대비 낮은 가격경쟁력을 극복하기 위해 CTM(Cell to Module) loss 최소화 기술 등 단가저감형 R&D를 지원하는 동시에 실리콘 이후 시장을 주도할 유기(OPV), 페로브스카이트, 화합물박막 등 차세대 태양광 기술에 대한 R&D(소재, 장비, 공정기술 등)를 추진하고 있다. 태양광 입지 확대를 통해 국내 기업의 초기시장을 창출하고 산업 생태계 전반의 경쟁력을 향상하기 위해 영농형 태양광, 건물일체형 태양광, 도로 태양광, 수상 ‧ 해상 태양광 등 기술개발 및 실증연구를 확대해 나가고 있다. 풍력 분야에서는 해외 대비 낮은 기술수준을 극복하기 위해 핵심부품개발 및 하중저감 기술개발 등 단가저감을 위한 R&D를 추진하면서, 국내 개발 제품의 초기시장 제공, 트랙레코드 확보를 위한 실해역 실증단지 구축 등을 추진 중이다. 이와 더불어 7MW이상 대형 해상풍력시스템 개발, 한국기후형 부유식 해상풍력 개발 등 차세대 기술개발을 추진할 계획이다. 태양열 분야에 2017년까지 지원실적은 729억원 규모이며, 저온 태양열 집열 ․ 축열기술과 대규모 태양열 복합화 및 산업이용 기술개발에 주로 지원하였다. 2012년 이전에는 주로 저온 태양열 집열 ․ 축열기술, 태양열 반사판, 창호일체형 태양열 집열기 및 시스템, 하이브리드 흡수식 냉방시스템 및 시스템 운영기술을 중점 지원하였으며, 최근 들어 태양열의 건물적용과 발전 등에 대한 관심이 높아지면서 건물 적용 복합기술, 다양한 형태의 집열기 개발, 태양열 에너지 이용처 다변화 등에 대한 지원이 이루어졌다. 그간의 연구결과 태양열 흡수판의 진공증착장비 및 태양열온풍기 등을 상용화하여 선진국 기술의 효율 및 난방능력을 확보하고 있다. 최근에는 IoT를 적용한 태양열온수시스템 모니터링 기술 및 하이브리드 냉난방 기술 등을 개발하고 있으며, 특히 2017년 집광형 태양열 플랜트 핵심기술 개발에 대해 지원하고 있다. 지열분야에 2017년까지 지원실적은 784억원 규모이며, 지중열교환기 기술개발, 열공급시스템 기술 개발 등에 주로 지원하였다. 지열기술은 지중 열자원 및 기반기술, 열공급시스템기술, 지중열교환기기술, 지열 시스템 응용기술 등을 포함하는 지열냉난방기술과 탐사기술, 부지선정기술, Reservoir확보기술과 Plant 기술 등을 포함하는 지열발전기술 등 크게 두 분야로 구분할 수 있다. 2005년도 이전까지는 다양한 지열히트펌프 개발 및 실증연구 등 냉난방 위주의 기술개발과 시스템 응용기술 개발이 주로 이루어졌다. 개발된 기술을 바탕으로 신재생에너지보급사업 등을 통해 지열이용 기술이 널리 보급되었으며, ICT 융합 지열 냉난방 통합관리 시스템을 개발하여 관리기술을 향상시켜 지열산업 발전을 도모하였다. 최근에는 대용량 지열냉난방을 위한 실증과제 추진 등을 통해 향후 재건축 시장 등에 진출할 수 있는 기술개발을 추진 중에 있다. 비법정단위는 비과학적으로 정확한 측정이 곤란하고, 불특정 다수에게 불이익을 초래할 수가 있어 법적으로 사용을 금지하고 있는 것이다. 비법정단위인 척관법의 사용은 거래에서 많은 혼선과 소비자에게 불이익을 줄 수 있기 때문이다. 일예로 똑같은 1근이라도 못 등 철물은 375g을 1근으로 하고 있고, 과일, 야채류는 400g, 소고기 등 육류는 600g을 1근의 기준으로 하고 있다. 이와 같이 비법정단위의 사용은 상품별 계량의 기준이 서로 달아 거래에 혼선을 야기할 수 있다. 또한 아파트 등 주택의 크기를 평(약 3.3㎡) 단위에 대해 조사해본 결과(2007.7 한국감정원 조사) 85 m2 의 아파트 분양면적이 31평부터 41평까지 다양하게 분양되고 있는 것으로 조사되었다. 분양 평수에 따라 아파트 매매가격이 다르게 책정되고 있는 우리의 현실을 감안해 볼 때 소비자의 피해가 심히 우려되고 있다.