서울공대 웹진(131호)

안녕하세요. 서울대학교 에너지자원공학과 20학번 정영근입니다. 저는 최근 좋은 기회로 멘토링 프로그램 Energy up! 글로벌·취업 역량 강화 Series 호주편 「글로벌 취업 Mentors와의 만남: 글로벌 취토스」에 참가하게 되었습니다. 해당 프로그램은 에너지 신산업 혁신융합대학 사업단이 학부생들이 에너지 신산업 분야 중 수소에너지 사업에 특화된 현장을 방문, 견문을 넓히고, 산업계 및 연구계 전문가들과 만나 심화 학습을 할 수 있도록 기획한 프로그램입니다. 저는 2024년 1월 3일(목) ~ 1월 12일(금) 일정으로 호주 신재생에너지 특화 도시 시드니, 애들레이드, 호바트에서 호주의 수소 경제를 이끌고 있는 대학교, 연구소 그리고 산업체에 방문해 수소 경제에 대한 견문을 넓히고 왔습니다.

수소 경제, 왜 호주인가?

점점 더 더워지는 여름과 함께 지구온난화를 멈추기 위한 탄소 중립은 점점 세계인의 관심사가 되어 가고 있습니다. 탄소 중립 하면 빠지지 않고 나오는 키워드 중 하나는 바로 수소 경제입니다. 대한민국 또한 2018년부터 탄소 중립과 에너지 자립도 증가를 위해 수소에너지를 혁신 성장을 위한 3대 전략 투자 분야로 선정하며 수소 경제 활성화를 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다.

수소 경제는 석유, 석탄 등의 화석연료를 대체하고 에너지 저장 및 전달 매체로 수소를 사용하는 경제 체계를 이야기합니다. 그러나 현재까지는 대부분의 수소가 천연가스 개질(Reforming)을 통해 생산(그레이 수소)되고 있고 이 과정에서 탄소는 계속 대기 중으로 배출되고 있습니다. 이를 막기 위해 호주를 필두로 한 여러 나라에서는 신재생에너지를 통해 생산한 전기를 이용하여 물을 전기분해해 수소를 생산하는 그린 수소를 연구하고 있습니다. 특히 호주의 경우 넓은 사막 등으로 신재생에너지를 생산하기에 유리한 자연 환경을 가지고 있어 수소경제 활성화에 이점을 가지고 있습니다. 따라서 호주 정부부터 대학, 연구기관 그리고 산업체가 하나의 유기물처럼 움직이며 수소경제를 선도하기 위한 많은 노력을 하고 있습니다.

UNSW: University of New South Wales

UNSW Tyree Energy and Technologies Building(TETB)에서 김문영 박사님께서 진행해 주신 특강에서는 호주의 태양광 발전 현황에 대한 개요, 태양광 패널 개발의 역사와 현재 연구/개발 트랜드에 대해 학습하였습니다. 또한 박사님이 연구하셨던 주제인 silicon의 Light-Induced Degradation(LID)으로 일어나는 효율 감소를 개선하기 위한 방법부터, 태양광 패널 효율의 물리적 한계로 불리는 Shockley-Qeuisser 한계를 뛰어넘어 더 효율적인 태양광 패널을 개발하기 위한 방법론인 Tandem Cell stacking과 같이 아직 시장 상용화는 되지 않은 최신 연구 동향에 대해서도 알 수 있었습니다.

Tasmania

Hydro Tasmania는 Tasmania 지역에서 운용하고 있는 기업으로 가장 많은 신재생에너지를 생산하고 가장 많은 양의 수자원을 관리하고 있습니다. Tasmania의 전력 수요가 증가함에 따라 수력발전을 늘리는 것이 아니라 신재생 에너지 중 가장 저렴하게 에너지를 생산할 수 있는 것은 태양광과 풍력으로 보고, 기존에 있는 댐들에 양수발전 설비를 추가하여 에너지 저장소처럼 사용할 수 있게 하는 Battery of The Nation 프로젝트를 진행 중이었습니다. 이렇게 지역적 특성이나 이미 있는 인프라를 활용하여 부가가치를 창출해내는 것이 인상 깊었습니다.

Hydrogen Park South Adelaide

낮시간에 남는 전기로 전기분해 시설을 가동, 수소를 생산한 후, 수소버스 충전소나 지역도시가스 네트워크에 5% 공급해 가스비 부담을 덜어주는 데모 프로젝트도 볼 수 있었습니다. 나중에는 더 넓은 지역에 더 높은 수소 퍼센테이지로 공급하는 것이 목표이지만 이를 위해서는 천연가스와 수소의 연소 특성 차이 때문에 표준의 변화가 필요하고, 이를 위해 정부와 지속적인 협력을 통해 2050년까지 크게 2번 정도의 규정, 규제 변화를 점진적으로 이뤄 나가야 한다는 것도 배웠습니다.

9박 10일간 호주 3개 도시를 5번 비행기로 이동할 정도의 강행군이었지만 그만큼 더 많은 것을 보고 듣고 느낄 수 있는 프로그램이었습니다. 특히 에너지 분야에서 대한민국은 에너지의 대다수를 수입에 의존하기 때문에 자칫 에너지 산업에 대해 굉장히 편향적인 시야를 가지게 될 수 있다고 생각했습니다. 그러나 전통적으로도 많은 천연자원을 추출해왔고 미래에도 높은 신재생에너지 생산 포텐셜을 기반으로 수소 수출국으로 자리매김하려는 호주에서 진행된 프로그램에서 호주에서 진행되고 있는 연구들, 기업들이 추진하고 있는 프로젝트들에 대하여 보고 들으면서, 단순히 에너지를 소비하는 관점이 아니라 에너지를 생산하고 저장, 수송하는 넓은 관점에서 에너지 사업을 바라볼 수 있게 되었습니다.