온실가스 감축할 미래 유망 기술 10

탄소중립을 위한 에너지 전환 가속화가 진행되고 있다. 한국과학기술기획평가원(K ISTEP)이 2030 국가 온실가스 감축 목표 달성에 기여할 10대 미래 유망 기술을 제시했다.

1. 이산화탄소 포집 및 전환 기술  
에너지, 산업공정에서 배출되는 이산화탄소를 포집하고, 이를 유용한 물질로 전환해 활용하는 기술이다.

친환경 인프라 투자와 일자리 창출을 동반하며 기술 도입과 완성도를 높여 기존 산업에 미치는 영향을 최소화하는 감축 효과를 기대할 수 있다. 


2. 바이오 기반 원료·제품 생산 기술 
화석연료 나프타를 대체하는 지속 가능 식물 혹은 목질계 바이오매스에서 유래된 바이오 리파이너리플랫폼 기반의 기초 화학 원료를 생산, 실증 소재 기술 및 이를 활용한 석유계 플라스틱 대체를 위한 바이오화학, 바이오 플라스틱 합성·중합·제 조 제품 생산 기술이다.

우리나라 석유화학은 온실가스 감축 목표 달성과 미래 기술 경쟁력 확보를 위해 탈탄소·친환경 바이오매스 기반의 바이오화학 산업구조로 대전환이 예상된다.  

 

3. 탄소 저감형 고로-전로 공정 기술 
고로-전로 공정에서 활용되는 연·원료를 대체하고 CCUS 기술을 연계하기 위한 공정 기술이다. CCUS는 이산화탄소가 생산되는 근원지에서부터 공기 중으로 방출되는 것을 막고, 필요한 곳에 사용하거나 지하에 저장하는 기술이다. 
국내 고로-전로 공정 효율이 세계 최고 수준으로 알려져 있다. 탄소 저감형 고로-전로 공정 기술은 2030년까지 상용화 해 탄소 감축에 기여할 것으로 예측한다. 


4. 고용량·장수명 이차전지 기술 
전기에너지를 화학에너지로 형태를 바꿔 저장한 다음 필요 시 꺼내어 전기에너지로 사용하고 이러한 변환을 반복적으로 할 수 있는 장치다. 신재생에너지 및 ESS, 친환경 자동차 보급의 확대로 이차전지가 핵심 역할을 할 것으로 보인다. 

 

5. 청정수소 생산 기술 
수소 제조 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않거나 배출량을 현저히 적게 배출하는 방법으로 수소를 생산하는 기술이다. 철강, 석유화학, 시멘트처럼 에너지 다소비 산업에서 탄소 저감 수단으로 주목받고 있다. 


6. 암모니아 발전 기술 
화석연료를 무탄소배출 가능한 암모니아 연료로 전환하면서 이산화탄소나 미세먼지 배출은 혁신적으로 저감하는 기술이다. 탈탄소화를 위해 무탄소 연료 암모니아 활용은 석탄 화력 발전 비중이 높은 한국, 중국, 일본, 동남아 등지에서 수요가 가속할 것으로 전망하고 있다.  


7. 전력망 계통연계 시스템 
전력 계통 안정화와 전력품질 확보에 필수 기술이다. 대용량 장거리 송전 중심의 전력공급 체계를 지역에서 생산된 전력을 해당 지역에서 소비하고 최소한의 전력을 주변 지역과 융통하는 형태의 공급 체계로 전환될 것으로 전망하고 있다.

 

8. 고효율 태양전지 기술 
한계효율을 극복하기 위한 초고효율 태양전지 기술로, 국내 차세대 태양전지 ‘페로브스카이트’가 세계 최고효율 기록을 깼다. 2030년 화석연료 사용이 대폭 줄고 태양광 비중이 많이 증가할 것으로 예상한다.

태양광 에너지로 발전된 전기를 이용한 수전해 기술로 이산화탄소 발생 없는 청정수소 생산이 가능하다. 


9. 초대형 해상풍력 시스템 
초대형 해상풍력 기술은 단지설계, 부품, 시스템, 설치 및 시 공, 운영 및 유지보수를 포함하는 기술 집약형 국가 기반 사업이다. 
국내에선 수명 30년, 15㎽급 초대형 풍력발전기 개발이 목표다. 풍력 집적화 제도와 주민참여형 단지 운영에 따른 인센티브 지급으로 풍력에너지에서 발생하는 이익을 주민과 공유 할 수 있다. 


10. 유용자원(희토류) 회수 기술 
폐자원에서 희토류를 회수 및 자원화하는 기술이다. 전 세계 친환경 정책에 따라 희토류 수요가 높아지고 있다. 폐자원이 발생하는 도시 광산에서 고효율 희토류 회수 및 재활용을 통한 자원 회수 기술이 개발될 것으로 전망된다. 

 

이와 같이 10대 미래 유망 기술은 상호보완적 관계를 가지고 있어 우리나라 온실가스 배출량 저감에 긍정적인 시너지 효과를 가져올 것으로 전망된다.

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