■전체적인 본부 소개를 부탁드린다

그린환경에너지기계연구본부는 기계공학의 열유체, 연소 및 엔진 공학 등을 기반으로 화학, 전기 및 나노공학 등과 융합해 현재와 미래의 에너지환경 문제에 대응하는 환경에너지 기계 및 플랜트 장비 연구를 수행하고 있다.

본 연구본부는 연구원의 2대 브랜드 중 환경에너지 플랜트 장비기술 분야를 주도하고 있으며, 160여명의 연구원으로 6개 핵심연구실로 구성돼 있다.

플라즈마 등의 독자 신기술을 이용한 폐자원의 청정에너지 생산 기계, 클린 엔진, 극저온 냉동기 및 유체기계, 가스터빈, 히트펌프, 원자력 발전용 열유체 기기 등의 에너지 및 환경기계 효율 향상 연구 분야에서 국내 최고의 연구기관으로 자리매김하고 있다.

또한 열유체기계 기술을 기반으로 하는 마이크로·나노·바이오 응용분야의 미래 첨단 융복합 시스템 개발을 병행, 개척하고 있다.


■세계적인 흐름인 저탄소 녹색성장 산업으로 주목받고 있는 그린환경에너지 분야의 중요성에 대해 설명해 달라

그린환경에너지 분야는 기후변화 대응 중에서도 환경규제와 에너지 고갈 등 보다 시급하게 해결하지 않으면 안 될 중요한 문제를 해결하는 분야다.

기후변화협약, 교토의정서 등 온실가스 감축을 위한 전 세계적 분위기에서 이미 선진국들은 자원의 효율적, 환경 친화적 이용을 위한 저탄소 녹색 기술과 산업 개발을 새로운 성장 동력으로 설정하고 있다.

이런 흐름에서 폐기물, 바이오매스의 신재생에너지의 활용, 제로에미션(Zero-Emission) 환경 공정의 개발, 에너지 효율 향상 등과 같이 자원이용을 극대화하고 환경오염을 최소화하는 에너지 자립 및 탈석유 사회의 실현을 위한 녹색 기술인 그린환경에너지분야의 중요성은 재론의 여지가 없다.

특히 당면한 환경에너지 문제 해결과 국가 성장동력 산업화의 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 ‘그린기술’과 산업을 연계한다는 점에서 녹색성장의 핵심 분야라고 할 수 있다.

우리 연구본부는 저탄소 녹색성장 산업에서 파급효과가 가장 큰 청정에너지 생산과 에너지효율 향상 기계 분야에 대한 연구를 전담하고 있으며 이 분야의 중요성이 앞으로 더욱 증대될 것으로 내다보고 있다.


■그린환경에너지본부가 연구 중인 분야의 시장 규모는

그린환경에너지를 연구하는 우리본부는 광범위한 스펙트럼의 시장을 가지고 있다.

국가마다 범위의 정의 및 통계 데이터 등의 차이가 있어 정확한 파악이 쉽지 않지만, 먼저 본부의 핵심연구인 에너지환경 플랜트 시스템과 핵심 기자재 개발 부문에서 플랜트 협회 자료에 의하면 기자재를 포함하는 지난해 해외 플랜트 시장규모는 8,000억달러(900조원)으로 오는 2014년에는 1조달러(1,100조원)로 확대될 전망이다.

올해 국내 수주액은 500억달러에 육박할 것으로 예상되는데, 이 가운데 80% 이상을 에너지환경 플랜트가 차지하고 있을 정도로 시장규모가 크다. 특히, 최근의 UAE의 원자력 플랜트 수주 등으로 이 분야 시장의 지속적인 확대가 예상된다.

한편, 연구본부의 또 다른 중점분야인 녹색기술 분야 세계시장은 지난 2007년 1,000조원에서 오는 2020년 3,000조원까지 성장할 것으로 보고 있다.

현재 그린에너지 시장의 국내 점유율은 세계시장의 2% 미만으로 저조하지만 탄소배출권 시장, 신재생에너지 시장 등 녹색시장이 연 10% 이상의 고도성장을 구가하고 있어 국내시장 기준 2012년 170억달러, 2030년 3,000억달러 규모에 이를 것으로 예측된다.

이렇듯 우리 본부의 2개 핵심분야에서만 현재 전 세계 약 2,000조원, 국내 50조원 이상의 시장을 형성하고 있다.


■산업시장에 대한 영향력은 어느 정도인지

에너지환경 플랜트 산업은 부가가치가 높고 대규모의 일자리 창출이 보장되는 성장동력 산업으로 타 산업에 비해 국가 경제적인 파급효과가 매우 크다.

현재까지 그린환경에너지분야의 국내 산업규모는 GDP의 약 0.2% 수준이지만 저탄소 녹색성장을 위한 그린에너지산업 발전전략에 따라 친환경 저탄소 청정화기술, 신재생에너지 및 에너지효율 향상기술 관련 국내 산업은 앞으로 급격히 성장할 것으로 예상된다.

국가 신성장동력 산업으로서 향후 산업시장에서의 영향력이 더욱 증대될 것으로 본다.

에너지환경 플랜트 시장 발전성 커
‘Eco-Ener’ 플랜트 개발 주도

■실제 산업에 연결된 연구실적 중에 대표적인 사례는

지난 2007년 우리가 개발한 ‘배기처리용 플라즈마 버너’기술은 100억원 대의 대형 기술이전을 통해 현재 도시철도에 적용, 사업화됐으며 일반 경유차에 확대 적용될 예정이다.

또 지난 2006년 개발한 정전유전체 미스트 응집 방식의 제로에미션 환경제어 기술은 2008년 반도체 공장의 25,000CMH 급 미세백연 처리시스템으로 성공적으로 적용되고 있다.

폐기물에너지 환경기술 분야에서는 생활폐기물 RDF 고형연료화 리사이클 플랜트 기술이 80톤/일 규모로 원주시에 설치·가동되고 있으며 국내 최초의 개발한 독자모델 열분해 용융 시스템은 강원도 양양에 위치한 30톤/일 규모 플랜트에 적용, 현재 성공적으로 운전되고 있다.

이밖에 에너지기기 분야에서는 민군겸용기술로 개발한 -225℃급 스터링(Stirling) 극저온 냉동기를 개발해 실용화 적용을 시작했다.


■본부의 중요 성과를 꼽는다면

먼저 앞서 답변에서 언급한 ‘배기처리용 플라즈마 버너’기술, 30톤/일 열분해 용융 시스템, -225℃급 스터링 극저온 냉동기기 등의 에너지환경 핵심 플랜트 및 기자재 개발을 주요성과로 들 수 있다.

그 중에서도 플라즈마 버너 기술은 세계 최초로 플라즈마 방식의 DPF 재생용 버너를 개발, 연구원 설립 이래 최초로 100억원대의 대규모 기술료 계약을 체결하는 성과를 거뒀다는 점에서 높이 평가되고 있다.

이는 현재 해외 기술 이전 추진과 함께 양산차 진입을 위한 상용화 지원 및 관련 응용 기술의 추가 개발 연구를 진행하고 있다.

이밖에 제3세대 LPG액상분사방식(LPLi, Liquid Phase LPG Injection) 11리터 대형 버스 개발도 빼놓을 수 없는 성과다.

특히, 우리 본부는 연구원 가운데에서도 개발된 하드웨어 결과들의 성공적인 실용화 적용과 기업화에 의한 경상기술료를 획득하는 중요한 성과를 얻고 있다고 자부한다.

또한 지난해 중요성과로, 우리 본부는 국가 미래 에너지환경 플랜트 분야의 핵심연구를 위한 지식경제부 ‘Eco-Ener’ 플랜트 개발사업을 주도적으로 기획하고 담수화 및 펌프 등의 핵심 플랜트 및 기자재 개발을 담당하고 있다.


■연구를 진행하며 어려웠던 점이나 필요하다고 느꼈던 부분은 어떤 것들인지

국내 기업들의 기후변화에 따른 탄소저감 및 녹색 성장의 필요성에 대한 인식은 확산되고 있으나 구체적인 저탄소 녹색성장 관련 지식과 국내외 시장정보가 부족하고 아직까지 충분한 시장이 형성되지 못해 기술 적용의 투자 의지가 미약한 형편이다.

이 때문에 아직 녹색 성장을 위한 환경 및 에너지 산업이 충분히 활성화되지 못하고 있고, 탄소저감 및 에너지효율 향상과 관련된 실질적인 기술 수요가 높지 않다.

또한 국내 환경에너지 기술관련 기업들의 업체 현황, 생산품목, 수요 기술 등의 정보가 취약해 연구소의 기업지원 체계가 구조적으로 수립되지 못함에 따라 관련 기업과의 수요-공급 기술의 피드백이 원활하게 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

이를 개선하기 위해서는 정부 주도의 투자와 함께 민간기업의 참여를 유도할 수 있는 관련 지식홍보와 시장정보의 교류 및 확대가 요구된다.

연구원 내적인 부분을 살펴보자면, 국민소득 2만불시대에서 3만불로 진입하기 위한 출연연의 큰 역할 가운데 하나가 선진국을 추적하는 기술보다는 추월할 수 있는 핵심원천 및 차별화 산업 기술을 개발하는 것이다.

이를 위해서는 상당한 기술의 깊이와 전문성이 요구되는 바, 출연연이 이에 가장 적합한 연구기관으로 육성돼야 할 것으로 생각된다.

출연연에서 핵심분야를 집중적이면서 전문적으로 연구할 수 있는 체계가 필요하다고 본다.

따라서, 현재와 같이 대부분 단기 상용화 및 기업위주의 연구에 집중되는 상황에서 벗어나 본부의 핵심원천 기술을 확보할 수 있는, 보다 중장기 핵심기술 개발을 위한 과제가 확대되는 방향으로 가야 할 것으로 본다.


■앞으로 그린환경에너지 분야의 전망과 연구 목표는

향후 환경규제와 에너지 위기에 대비하는 청정화, 탈석유화 및 고효율화 기술개발에 대한 사회적 요구가 더욱 높아질 것으로 예상됨에 따라 그린환경에너지 분야 산업은 장차 가장 큰 경쟁력을 가질 것으로 보인다.

따라서 우리 본부에서는 온실가스 저감 및 분리를 위한 저탄소 공정 시스템 개발, 폐기물 자원 신재생에너지 개발, 그린에너지 효율 향상 기술 개발, 하이브리드 디젤엔진, 제로에미션 환경제어 기술 개발 등 저탄소 녹색 기계산업 기술의 국가경쟁력을 2020년까지 세계 최고수준으로 높이고자 최선을 다하고 있다.

올해 우리 본부는 중점사업으로 Eco-Ener 플랜트 세부사업 기획 완료, 미래유망플랜트 및 핵심기자재 개발의 본격화, 환경에너지와 원자력 플랜트에 융합되는 핵심기기 개발, 그리고 본부 주요사업으로 수행되고 있는 2톤/일 규모의 플라즈마 가스화에 의한 신재생에너지 파일럿 플랜트 개발 완성 등을 주요 목표로 하고 있다.

아울러 대일무역 역조를 극복하기 위해 선정된 에너지 및 원자력 플랜트용 핵심 기자재, 밸브, 펌프 등이 LNG극저온 기기센터 및 원자력기기 사업단 등과 연계해 개발될 예정에 있다.