'대체 에너지' 연구개발 어디까지 왔나?

유가가 배럴당 25달러를 돌파하면서 대체에너지 개발에 다시 관심이 높아지고 있다. 대체에너지란 21세기중에 고갈될 것으로 예상되는 석유 석탄 천연가스 등 화석연료를 대체할 수 있는 차세대에너지를 말한다. 태양열 태양광 풍력 폐기물에너지 바이오에너지 등이 새로운 에너지원으로 거론된다.

현재 원자력도 널리 쓰이고 있지만 방사능 유출과 폐기물처리 문제 때문에 핵융합기술이 실용화되기 전에는 ‘청정’에너지라고 할 수 없는 형편.

세계 각국은 70년대 석유파동을 겪은후 무공해, 청정에너지개발에 주력해왔다. 그러나 아직 경제성이나 기술개발의 어려움 때문에 대체에너지의 사용이 그다지 활발하지 않다. 우리나라는 97년에 ‘대체에너지 기술개발 및 이용보급 촉진법’을 만들고 대체에너지의 비중을 2006년까지 전체 에너지 사용량의 2% 수준으로 올린다는 계획을 세워놓았다.

한국에너지연구소 신동열대체에너지부장은 “최근 기술개발이 급진전되고 있는데다 화석연료 사용에 따른 환경오염의 원상복구 비용까지 생각하면 경제성에 대한 인식이 달라지게 돼 대체에너지는 앞으로 충분한 경쟁력이 있다”고 전망했다.

우리나라를 비롯, 세계적인 대체에너지 개발현황을 알아본다.

★2006년까지 2% 목표

▽태양에너지〓대체에너지의 대표주자인 태양에너지는 무공해에다 원료가 무한정이어서 화석연료를 대체할 가장 경제적 에너지로 손꼽힌다.

태양열 이용기술은 지상에 내리쬐는 태양열을 적절한 장치로 흡수, 저장해 건물의 냉난방이나 급탕, 산업체, 농수산분야, 열발전 및 폐수처리에 활용하는 것이다.

민간차원의 태양열 온수기 기술은 많이 보급돼 있으나 고온이 필요한 산업용이나 발전용 기술은 연구개발이 진행중이다.

우리나라의 경우 태양에너지 자원량은 세계 일사량 분포의 중간 정도로서 연간 1일 평균 3.8Kwh/㎡. 과기부는 2006년까지 산업용 태양열 시스템과 건물 태양열 복합이용기술을 중점개발하기로 했다.

태양광은 우리나라 남부 농촌지역의 주택 냉난방이나 온수급탕에 활용되고 있다. 태양광발전은 연평균 1일 일량이 1㎡당 3000여㎉에 달하는 국내 여건상 충분히 활용가능한 대체에너지다.

그러나 아직 태양전지의 효율이 세계적으로 20%에 못미치고 우리나라 기술로는 10% 남짓한 수준이어서 이를 극복하는 것이 선결과제.

★풍력으로 2000kW 발전

▽풍력〓바람의 운동에너지를 이용하는 기술은 수천년전부터 범선 등에 이용됐고 최근에는 풍력발전 기술이 각광을 받고 있다.

미국 캘리포니아에서는 91년에 중형급 풍력발전단지를 조성해 1만5000대의 풍력발전기로 162만㎾ 규모의 발전을 하고 있으며 유럽에서도 독일 네덜란드 등에서 165만㎾ 가량씩 발전을 하고있다.

우리나라는 바람이 심한 제주도를 중심으로 94년부터 2000㎾ 규모의 발전을 하고 있다.

★폐기물에너지 활용 각광

▽기타〓폐기물처리와 에너지절약 두마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있는 수단으로 폐기물에너지가 각광받고 있다. 우리나라도 폐목재와 산업폐기물의 소각열을 이용하는 시설이 97년까지 445기 설치돼 있다. 생물자원을 이용하는 바이오에너지는 유럽에서 널리 쓰인다. 광합성에 의해 생성된 각종 생물자원과 유기물질을 미생물로 처리해 연료용 가스와 액체연료를 생산한다.

연료중에 있는 수소와 공기중의 산소를 화학적으로 반응시켜 전기와 열을 생산하는 연료전지도 60년대 미국에서 우주선의 전원으로 채택된 이후 산업용으로 이전되고 있다.

〈김학진기자〉jeankim@donga.com