제2절 CCUS 등 신에너지 산업 육성

1. 에너지기술 강국 도약을 위한 한계돌파형 기술 확보 노력

1) 화석 연료 기반 에너지 구조를 근본적으로 전환하는 R&D 정책 수립

정부 에너지R&D 사업은 에너지전환 정책을 체계적으로 이행하기 위하여 세계 최고 수준의 핵심기술을 확보하고 국산화하는 데 목적을 두고 있다. 신재생에너지 핵심기술 확보, 기술 융복합을 통한 수요관리 혁신, 계통 신뢰도 강화 등을 위하여 2017년부터 2021년까지 5년간 총 4조 3,892억 원을 투자하였다.

정부는 2019년 12월 ‘제4차 에너지기술개발계획(2019~2028)’ 발표를 통하여 깨끗하고 안전한 에너지로의 전환 가속화를 지향하는 R&D정책을 본격화하였다. 에너지전환 중점기술에 90% 이상 투자를 집중하고 기술수준을 10% 이상 향상시키며 에너지산업의 시장경쟁력을 높일 수 있는 전략 방안을 제시하였다.

2) 탄소중립 실현과 그린 뉴딜 선도를 위한 에너지R&D 투자 착수

2020년 10월 우리나라가 탄소중립을 선언함에 따라 2021년 11월에는 2030년 NDC 달성과 2050년 탄소중립 실현을 위한 핵심 기술개발과제, 단계별 개발일정, 지원방안 등을 포함하는 ‘탄소중립 산업·에너지 R&D 전략’을 발표하였다.

이어 에너지 생산부터 전달, 수요에 이르는 에너지 전 부문의 온실가스 감축 기술을 발굴하였고, 기술수준, 특허, 시장성, 현장 적용 가능성 등에 대한 분석을 바탕으로 탄소중립 핵심기술의 단계별 확보 방안을 구축하였다. 이에 기초가 되는 자료로서 ‘2050 탄소중립 에너지기술 로드맵’도 발표하였다.

약 8개월 동안 180여 명의 산·학·연 전문가가 집필에 참여하였으며, 2030 NDC 달성 및 2050 탄소중립 실현에 필요한 청정연료발전·연료전지, 태양광·풍력, 전력계통·섹터커플링, 그린수소 등 13대 분야 197개 핵심기술에 대하여 개발일정, 확보방안 등을 제시하였다.

2. 수소·암모니아 혼소발전 기술개발 추진

2021년 11월 16일 ‘수소·암모니아 발전 실증 추진단’(이하 ‘추진단’)이 발족하였다.
추진단은 기존 석탄발전을 대상으로 암모니아 20% 혼소 발전을 2030년까지 상용화하고, LNG발전을 대상으로 수소 30% 이상 혼소 발전을 상용화하여 온실가스 배출을 획기적으로 감축한다는 계획을 발표하였다.

수소·암모니아 발전은 무탄소 연료인 수소(H2)와 암모니아(NH3)를 기존 석탄발전기와 LNG발전기에 안정적으로 연소하여 전력을 생산하는 발전기술이다. 암모니아는 석탄 대체와 정비례하여 온실가스 발생량을 저감할 수 있으며, 수소의 경우 LNG 대체와 비례하여 온실가스 발생량을 저감할 수 있다. 특히 회전운동을 통하여 적정 출력과 계통의 안정성을 유지할 수 있어 탄소중립의 효과적 수단으로 평가되고 있다.

추진단에는 산업통상자원부와 전력공기업, 그리고 수소·암모니아의 생산-확보-운송-저장 단계에서의 민간기업들이 함께 참여하였으며, 추진단 2차 회의(2021.12.7)에서 정부는 국내 우수한 화력발전 인프라, 우수 인력과 기술력을 활용하여 세계 1위의 수소·암모니아 발전 국가로 도약할 계획을 발표하였다.

이를 위하여 2022년 1분기 중 ‘수소·암모니아 발전 로드맵’을 마련하고, 대용량 암모니아 저장 인프라(암모니아 저장시설) 구축에 착수하는 한편, 파일럿 실증을 착수(2022 하반기)하여 2022년을 수소·암모니아 발전의 원년으로 삼기로 하였다.

또한 한전과 전력연구원은 수소·암모니아 공급·안전설비, 연소시험 장치 등 추가시험 설비 구축을 2022년 상반기 중 완료하고, 2023년에는 최적 혼소 운전기법을 도출하여 실제 석탄·LNG 발전소에서 적용 가능할 수 있도록 ‘수소·암모니아 발전 가이드’를 마련하기로 하였다.

암모니아 혼소 발전을 위해서는 전력공기업과 민간기업이 협력하여 2022년 1월부터 ‘Carbon-Free 친환경 암모니아 발전기술 개발 R&D’를 추진하기로 하였다. 두산중공업과 현대중공업파워시스템은 암모니아 혼소 발전설비 구축 방안을 도출하고, 롯데정밀화학은 대규모 암모니아 연료 공급을 위한 구축망을 마련하기로 하였다. 수소 혼소 발전의 경우 한국서부발전이 한화임팩트와 업무협약을 통하여 2022년 말까지 수소 50% 혼소 발전 실증연구를 완료하고, 2025년까지 70% 이상의 수소 혼소 실증을 추진할 계획이다.

3. 탄소중립을 위한 에너지기술 인력 육성 노력과 성과

정부는 2017년부터 2021년까지 최근 5년 동안 에너지인력양성사업에 1,906억 원을 지원하였고 그동안 석·박사급 인력 3,375명을 포함한 에너지산업 기술인력 6,109명을 양성하였다. 취업률은 2018년 65.1%, 2019년 66.2%, 2020년 65.7%, 2021년 68.4%로 코로나19 상황에서도 증가추세를 나타내고 있다. 2020년에 산업계의 인재상, 교육 및 연구수요를 반영한 내역사업 개편 추진을 통하여 석·박사급 중심의 고급·융합·지역 인재 양성에 박차를 가하고 있다.

1) 에너지 융합 및 혁신을 선도하는 미래에너지 융합 고급 기술인력 양성

융합 및 혁신을 선도하는 석·박사급의 기술인력을 양성하기 위하여 ‘에너지융합트랙’, ‘에너지기술혁신연구센터’, ‘에너지융합대학원’과 글로벌 네트워크 중심의 인력양성 프로그램이 있다.

‘에너지융합트랙’은 에너지 신산업 시장 창출 및 산업 혁신 역량 강화를 위하여 에너지 융합연구 전문인력을 선제적으로 양성하고 있다. 시장 확대가 예상되는 분야를 중심으로 대학교에서 에너지 융합기술 교육 커리큘럼을 개발·운영하게 함으로써 연구개발(R&D) 역량을 갖춘 석·박사 인력을 양성한다. 2020년에 6개 과제를 신설하였고 수소, 에너지거래, 건물효율, 에너지안전, 자원개발, 원전해체 에너지 기술분야에 2021년까지 428명의 인력양성을 지원하였다.

‘에너지기술혁신연구센터’는 2021년 신설된 프로그램으로 초격자 유지 혹은 국산화가 시급한 에너지 기술 분야를 중심으로 지식과 경험을 축적한 인재를 육성한다는 목표를 가지고 있다. 에너지혁신연구센터 교육과정을 설계할 때, 기업의 수요를 반영하고, 졸업 후 수요기업의 채용과 연계함으로써, 지속적인 인재양성과 기업의 인적교류 활성화를 기대하여 볼 수 있다. 에너지혁신연구센터는 2021년 기준으로 5개 분야(태양광, 풍력, 에너지저장, 수소 연료전지, 가스터빈)에 총 10개 과제를 진행 중에 있다.

‘에너지융합대학원’은 에너지 융합인재를 육성할 수 있는 거점 역할을 하고 있다.
대학교에서 에너지융합대학원을 신설하여 에너지와 AI, 머신러닝, 사회과학 등의 융합교과를 통하여 기존 학제에서는 양성하기 힘든 융합형 석·박사 인재를 양성하고 있다. 2020년에는 GIST와 전북대 2개 대학에 처음 신설되었으며, 2021년에는 부산대, 가천대, 중앙대가 추가되어 지금까지 약 329명의 학생이 입학하였다.

또한 글로벌 에너지 선진기술에 대응하기 위하여 석·박사 인력을 기술 선도국 연구기관에 파견하고 수출대상국의 공무원을 초청하여 국내 학위과정을 운영함으로써 그동안 약 85명(미국 27명, 독일 22명, 일본 8명 등)을 해외에 파견하였다.

2) 산업·에너지전환에 대응하는 현장 전문인력 양성

탄소중립 이행을 위해서는 산업과 에너지 구조의 획기적인 변화가 필요하며, 기존의 방식과는 다른 접근이 필요하다. 이에 실제 산업, 에너지전환을 이행할 수 있는 현장의 전문인력을 양성하기 위하여 프로그램을 준비하였다.

첫째, ‘에너지산업 고도화 인력양성’은 탄소중립, 그린 뉴딜에 기여가 높은 산업 분야뿐만 아니라 자원, 원자력 등 기술역량 전환이 필요한 기존 전통산업 분야에 대한 신규 교육과정 개발 및 운영을 지원하는 프로그램이다. 5개 분야(수소, 자원순환, CCUS, 원자력, 스마트자원개발)에 신규 지원하였으며, 200명의 인력을 양성하였다(2021년 기준).

둘째, ‘지역에너지클러스터 인재양성’은 에너지산업융복합단지 지역 인프라에 기반하여, 거점대학과 연계하여 전문인재 양성 체계를 구축하는 내용이다. 해당 지역의 TP 또는 산학융합원을 중심으로 대학, 기업, 연구기관, 지자체가 참여하고 있으며, 교육과정 개발·운영을 통하여 지역의 에너지 중점산업에 맞춰 현장경험을 축적한 지역 특화인재를 양성하고자 한다. 2021년에는 광주·전남, 경남, 경북, 부산·울산 4개 지역에 지원하고 있으며, 2022년에는 전북, 충북 지역이 추가될 예정이다.

셋째, 2022년에는 중견기업의 인력 수요를 반영한 취업연계 중심의 ‘중견기업 특화인력양성’ 프로그램도 추진할 예정이다. 대학을 중심으로 중견기업과 연구기관이 참여하며, 참여한 중견기업으로의 취업연계, 기업 재직자 교육, 중견기업 애로기술 해소 프로젝트 등 산업체가 요구하는 인재양성을 통하여 중견기업의 지속적 성장에 기여할 것으로 기대된다.

3) 인력양성 성과 제고를 위한 기반 구축

인력양성 기반구축을 위해서는 데이터 기반의 인력양성 지원체계도 필요하다. 에너지기술평가원은 기술인력 실태조사를 수행함으로써 기업 수요와 대학 배출 인력 간 수급차이와 유망 일자리를 분석하여 인력양성 정책 수립을 위한 기초자료로 활용하였다.

또한 에너지인력양성사업 수혜학생을 대상으로 교육 프로그램 내용 및 운영, 교육환경 등에 대하여 만족도를 조사하여 지속적으로 교육프로그램 개선을 진행하고 있다. 아울러 에너지인력양성사업을 통하여 우수한 성과를 보인 연구과제 및 수혜학생을 발굴하여 ‘에너지혁신인재포럼’에서 시상해왔다. 특히 2021년에 진행한 ‘에너지혁신 인재포럼’은 3차원 가상세계 메타버스 플랫폼을 활용한 점에서 온라인 접근성이 높은 MZ세대를 겨냥하였다.

‘에너지 일자리 내비게이터(http://jobnavi.ketep.re.kr/gate)’는 에너지산업의 직업정보를 제공하여 주는 플랫폼으로, 정부는 2021년 태양광 산업 분야를 우선 오픈하였고, 2025년까지 ESS, 풍력, 수소·연료전지 등의 분야로 확대 추진할 계획이다.

4. 에너지기술 인력 육성, 앞으로의 방향

정부는 에너지산업 패러다임 변화에 따라 전문성과 기술력을 갖춘 기술인력에 대한 요구에 부응하기 위하여 2021년 12월 22일 제22차 일자리위원회 회의에서 ‘탄소중립을 위한 에너지 기술인력 양성방안’을 의결·발표하였다. 이 방안은 에너지산업 기술인력 실태조사를 기반으로 2030년까지 2만 명의 에너지 기술인력 육성을 목표로 하되, 우선 2025년까지 8,000명의 기술인력을 육성하기 위한 3대 전략별 10대 과제를 추진할 계획이다.

향후 정부는 시장규모와 일자리 급성장이 예상되는 신재생에너지, 에너지저장, 지능형전력망, 그린건축, 효율향상 등 5대 에너지 분야에 대한 투자 비중을 2025년까지 80% 이상 확대할 계획(2020 기준, 57%)이다.

또한 정부는 에너지혁신연구센터 10개 이상 구축, 에너지융합대학원 15개 이상 확대(2025년 기준), 취업연계 거점 대학 간의 ‘(가칭)에너지전환 협력대학’ 신설도 검토할 예정이다. 이외에도 부처 간 협력 등을 통하여 탄소중립 기여도가 높은 산업분야에 대한 교육과정 신설, 민관협업 등을 통한 훈련 지원도 확대해나갈 예정이다. 앞으로 에너지기술인력 양성 사업을 통하여 배출되는 우수한 고급·융합·지역 인재들이 탄소중립 실현에 큰 역할을 할 것이라 기대한다.