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1. 재독과기협 현황

재독한국과학기술자협회(이하 재독과기협)는 1973 년 5 월 6 일 회원 상호간의 유대

강화를 도모하고 한국과 독일 간의 과학기술교류를 증진시키며 한국의 과학기술 및

산업경제발전에 기여할 목적으로 Frankfurt 근교인 Kronberg 에서 창립되었다.

재독과기협은 회장단과 자문위원회, 3 개 특별위원회, 6 개 전문분과회, 2 세

청년과학자회 및 11 개 지역 평의원회로 구성되어 있다. 약 850 여명의 회원이

독일의 강점인 기계, 에너지/환경/재료/생명/기초과학(물리, 화학, 수학...) 등을

포함한 전 과학기술 분야에서 활동하고 있다. 2009 년-2011 년까지 아헨(Aachen)

지역 중심으로 회장단을 구성하여 재독과기협을 운영하고 있다.

<협회 조직도>

재재독독한한국국과과학학기기술술자자협협회회

운운영영위위원원회회 회장

부회장

간사장

총 무

재 무

홍보

편집

국내협력

국제협력

학술

정보

자자문문위위원원회회

감감사사

회회칙칙개개정정위위원원

회회

기기금금관관리리위위원원

회회

회회관관관관리리위위원원

회회

지지역역평평의의회회

1 지역

2 지역

3 지역

4 지역

5 지역

6 지역

7 지역

8 지역

9 지역

10 지역

11 지역

전전문문분분과과

기계

생명

에너지/환경

전기/전자/정보

재 료

화학/물리

재독과학기술자협회 회장단 (독일국제전화 국가번호: +49)

사무실

주 소 Dr.-Ing. Joon-Weon SeokRoermonder Str. 15(Nr.78), 52072 Aachen, Germany

전 화 0241-5600-6502

팩 스 0241-5600-6504

직책 이름 연락처 소속/전공

회 장 석 준 원 Dr.-Ing. Seok, Joon-Weon

Richtericher Str. 126, 52072 Aachen Tel. 0241-1592-84, Hd. 0177-7561-650 Fax.0241-1592-80, [email protected]

QUDIX Germany 세라믹 재료

부회장 장 두 봉 Dr.-Phil. Doo-Bong Chang

Haid-und-Neu-Straße 7, 6131KarlsruheTel. 0721-4668-970, Hd. 0176-2280-3403Fax.0721-7820-277, [email protected]

AR&T 로보트

총 무 구 남 일 Dipl.-Ing. Nam-Il Koo

Otto-Blumenthal Strasse 25 52074 Aachen Tel. 0241-8867-218, Hd. [email protected]

AMO 전자재료

재 무 변 윤 기 Ph.D. Yun-Ki Byeun

Achterstr. 26, 52062 Aachen Tel.:0241-8097-713, Hd. [email protected]

Uni. RWTH-Aachen, GHI 세라믹 재료

홍 보 한 지 형 Dipl.-Inform. Ji-Hyoung Han

Juelicher Str. 375, 52080 Aachen Hd. 0176-6292-1408 [email protected]

Uni. RWTH-Aachen, IT

학 술 오 상 철 M.Sc. Sang-Chul Oh

Lochnerstr. 59, 52064 Aachen T. 0241-8025-25, 0176-6208-1987 [email protected]

Uni. RWTH-Aachen, 지반 공학

국제협력 이 달 호 M.Sc. Dal-Ho Lee

Weilersbacherstr.55 78056 VS-Schwenningen Tel.:07720-9933-357, Hd. [email protected]

Uni. Stuttgart IFF 공작기계

국내협력 이 성 구 Dipl.-Ing. Sung-Koo Lee

Im Weichserhof 11a 50678 Köln Tel.: 0221-3976-571, Hd. [email protected]

FEV 자동차 엔지

국내협력 강 봉 구 Dipl.-Ing. Bong-Gu Kang

Juelicher Str. 375, 52080 Aachen Tel. 0241-1691-110, Hd. [email protected]

Uni. RWTH-Aachen 건설 재료

정 보 이 승 훈 Dipl.-Arch. Seung-Hoon Lee

Noppius Str. 6, 52062 AachenTel.: 0241-4124-6065, Hd. 0176-4519-5653

[email protected]

S.H. Architekten 건축 설계

비 서 석 아 람 B.Sc Ah-Ram Seok

Richtericher Str. 126, 52072 Aachen Tel. 0241-1592-84

[email protected]

Uni. RWTH-Aachen 화학

재독과학기술자협회 감사

성 명 주소 Adresse/Tel./Mobil/E-mail

배 동 운 Dipl.-Ing. Dong-Woon Bae

Gropiusweg 17, 44801 BochumTel.: 0234-7062-85, Hd. 0172-1694-057 [email protected]

유 승 덕 Dr.-Ing. Seung-Deog Yoo

Berliner Allee 29, 22850 NorderstedtTel.: 040-4105-745, Hd. 0179-7920-025, [email protected], Fax: 040-5287-8450

재독과학기술자협회 자문위원

성 명 주소 Adresse/Tel./Mobil/E-mail

자문위원장 김 재 긍 Dr.-Ing. Jae-Geung Kim

Am Brangenberg 5e, 42551 Velbert Tel.:02051-2076-36, Hd. 0178-5416-150, Fax: 02051-3024-00 [email protected]

김 영 상 Dr.-Ing. Yohng-Sang Kim

Am Lerchenfeld 35, 65796 Hattersheim Tel/Fax: 06190-4527, [email protected]

유 승 덕 Dr.-Ing. Seung-Deog Yoo

Berliner Allee 29, 22850 NorderstedtHome: 040-4105-745, Hd. 0179-7920-025, [email protected], Fax: 040-5287-8450

윤 몽 련 Dr. rer. nat. Mong-Jon Jun

Uhlandstr. 7, 77871 Renchen Tel/Fax: 07843-7753, [email protected]

이 건 치 Dipl.-Ing. Kun-Chi Lee

Im Sachsenhausern 1, 64404 BickenbachTel.: 06103-3711-61, Hd. 0170-3465-316 [email protected], Fax.: 06103-3478-0

이 경 종 Prof. Dr.-Ing. Kyong-Tschong Rie

Rostockstr. 14, 38124 BraunschweigTel.: 0531-6224-0, Hd. 0170-2362-240, [email protected]

황 영 수 Dr.-Ing. Young-Su Hoang

Rudolf-Diesel-Str. 27, 76351 Linkenheim‐Hochstetten Tel/Fax.: 07247-949421

Director of the Institute 조 장 희 Prof. Zang-Hee Cho

Neuroscience Research Institute1198 Guwol-dong, Namdong-gu, Inchon, South Korea 405-760 +82-32-460-8227, Fax: +82-32-460-8230

이 춘 식 Prof. Dr.-Ing. Choon-Sik Lee Seoul/Korea

박 춘 식 Dr. rer. nat. Choon-Sik Park

Sembritzkistr. 42, 12169 BerlinTel.: 030-7966406

조 유 현 Dipl.-Ing. Yu-Hyun Cho

Annoweg 10, 44287 DortmundTel.: 0231-456251

재독과학기술자협회 지역평의원

지역 평의원 성명 연락 Adr/Tel/E-mail 전 공 / 소 속

1 송석우 M.sc. Suk Woo Song

Turinerstr.8, 13347 Berlin Hd. 0176-2391-3591 [email protected]

전자 TU Berlin

2 이한규 M.Sc. Han-Kyu Lee

Sedanstraße 24, 20146 Hamburg Hd. 0151-5672-5005 [email protected]

생명 Uni. Hamburg

3 공 석

4 김지애 Dipl.-Ing. Ji-Ae Kim

Laerholzstr. 21 App.307 44801 Bochum Hd. 0179-7415-290 [email protected]

환경 University Bochum

5

윤민수 Dipl.-Ing. Min-Soo Youn

Im Mariental 5, 52064 AachenTel.: 0241-4018-475, Hd. 0176-6112-0749 [email protected]

RWTH Aachen University

강성준 Dipl.-ing. Kang Sung-Joon

Vaalserstr.150A, App.2016, 52074 AachenHd. 0176 2299 5851 [email protected]

기계 Uni. RWTH Aachen

6 김 창 종 Dr.rer.nat. Chang-Jong Kim

Bleichstrasse 4, Zi 73, 64283 DarmstadtHd. 0177 8870 728 [email protected]

물리 Uni. Darmstadt

7 신 용 수 Dipl.-Ing. Yong-Soo Shin

Pfaffenwaldring 21, 70569 StuttgartHd. 0157-7190-8035 [email protected]

항공 Uni. Stuttgart

8 정 영 철 M.Sc. Young-chul Jung

Helene-Mayer-Ring 7 A627, Muenchen 089-3546-6621, 0176-2079-8201 [email protected]

Informatik Technical University München

9

강 명 수 Ph.D. Myeong-Soo Kang

Bayreuther Str. 1, 91054 Erlangen (09131) 8894329, (09131) 6877325(직장) [email protected]

물리 Max-Planck Institute

10 진 영 현 Ph.D. Young-Hyun Jin

Burgackerweg 10b, D-79104 Freiburg i. Br. Tel. 0761-203-7299, 0176-7015-3752 Fax.0761-203-7472, [email protected]

마이크로시스템

Institut für Mikro-systemtechnik

11 김 상 헌 Dr.-Ing. Sang Hun Kim

Knowledge Research GroupUniversitaet des Saarlandes Campus E71 66123 Saarbruecken 0681-9382-334, 0171-5657-096, [email protected]

환경 KIST EUROPE

재독과학기술자협회 전문분과

전문분과 위원장 연락 전 화 전 공/소 속

건설/환경 최 태 화 Dipl.-Ing. Tay-Hoa Choi

Weidenweg 12 52074 Aachen 0177-3301-133, [email protected]

환경 RWTH Aachen

기 계 소 현 우 M.Sc. Hyun-woo So

Neufahrner Str. 4, 85748 Garching 0176 2270 4675, [email protected]

기계 RWTH Aachen

생 명 오 영 주 Dipl.-Ing. Young-Joo Oh

Ensheimer Strasse 48, 66386 St. Ingbert [email protected]

생명 IBMT, Fraunhofer

재 료 박 철 민 Dr.-Ing. Chol Min Park

Heinrich-Holtschneider Weg 77,40489 Duesseldorf Hd. 0151-5825-7816, [email protected]

재료 Hyundai Steel

전기/전자/ 정보통신

장 두 봉 Dr. Doo Bong Chang

Haid-und-Neu-Straße 7, 76131KarlsruheHd. 0721-9658-556, [email protected]

전자 ART Technologies

화학/물리 김 류 련 M.Sc. Ryu-Ryun Kim

Grindelallee 117, 20146 HamburgHd. 0176-6154-4602, [email protected]

화학 Univ. Hamburg

2세과학도 YSE

이 성 구 Dipl.-Ing. Sung-Koo Lee

Im Weichserhof 11a 50678 KölnHd. 0160-9805-9499, [email protected]

자동차공학 FEV

재독과학기술자협회 기금관리/회칙개정/회관관리위원회

기금관리위원회

석 준 원 Dr.‐Ing. Joon-Weon Seok

Richtericher Str. 126, 52080 AachenTel. 0241-1592-84, Hd. 0177-7561-650, Fax.0241-1592-80

이 건 치 Dipl.‐Ing. Kun‐Chi Lee

Im Sachsenhausern 1, 64404 BickenbachTel.: 06103‐3711-61, Hd. 0170-3465-316, Fax.: 06103-3478-0

김 영 상 Dr.‐Ing. Yohng‐ Sang Kim

Am Lerchenfeld 35, 65796 HattersheimTel/Fax: 06190‐4527, [email protected]

회칙개정위원회

황 영 수 Dr.-Ing. Young-Su Hoang

Rudolf-Diesel-Str. 27, 76351 Linkenheim-Hochstetten Tel.: 07247-7698, Fax.: 07247-949421

김 재 긍 Dr.-Ing. Jae-Geung Kim

Am Brangenberg 5e, 42551 Velbert Tel.:02051-2076-36, 0178-5416-150, Fax: 02051-3024-00

회관관리위원회

신 동 신 Dr. rer. nat. Dong-Shin Shin

Pfarrer-Stain-Str. 12, 85748 Garching089-3821-2517, 0176-5357-8203, [email protected]

김 진 자 Dr.-Arg. Jin-Ja Kim

Berg. 10, D-84104 RudelzhausenTel./Fax: 08752-8102-69, H.P.: 0173-3640-747, [email protected]

지역회(총 회원 850 명)

지역구분 회원분포 (%) 지역회 소속 도시들

1 지역 29.5 Berlin

2 지역 17 Hamburg/Kiel/Bremen

3 지역 2.5 Braunschweig /Claustal/Goettingen/

Hannover

4 지역 4,5 Bochum / Dortmund /Duisburg/Duesseldorf/

Essen/Wuppertal

5 지역 22.4 Aachen/Bonn/Koeln

6 지역 4 Darmstadt/Frankfurt/Heidelberg/Mainz

7 지역 4.7 Stuttgart

8 지역 5.7 Augsburg /Muenschen

9 지역 1.8 Erlangen/Nuernberg/Regensburg/Wuerzburg

10 지역 3.5 Freiburg/Karlsruhe

11 지역 4.4 Kaiserslautern/Saarbrueken

전공 분야별 회원 현황

생물/생명공학

전기/전자/정보통신

물리/화학/수학

에너지/환경

8 %

18 %

19 %

12 %

재 료

약학/의학

기 계

건 축

8 %

5 %

20 %

10 %

2. 2009 년도 과기협 활동 실적

(1) 2009 년도 일정 별 사업 보고

일정 별 주요 사업 사업 내역

1 1 차 평의원회의 일자: 4 월 4 ~ 5 일, Aachen

2 Hannover Messe 참석 일자: 4 월 20 일~24 일, Hannover

3 1 차 한-독 과학기술혁신위원회

포럼 (MEST-BMBF)

일자: 4 월 22 일, Berlin

(회장단 10 명, 지역회 8 명 참석)

4 재유럽과기협 회장단 회의 일자: 4 월 25~26 일, London (회장 참석)

5 재불 춘계학술세미나 참가 일자: 5 월 1~3 일, Lyon (참석: 2 명(강연)).

6 자문위원회 회의 현안 논의, 회장단 자문 및 협조

일자: 5 월 21~22 일, Traben Trabach

7 기계-재료-환경 전문분과 세미나 일자: 2009 년 9 월 12~13 일, Aachen

8 YGF 2009 일자: 2009 년 7 월 6~10 일, 한국(참석 7 명)

9 1 차 재외석학초청학술세미나 일자: 2009 년 8 월 1-2 일

10 EKC 2009 일자: 2009 년 8 월 5~7 일, London(30 명 참석)

11 세계한민족과학기술자공동협의회 일자: 2009 년 8 월 26~27 일, 중국 연길

12 AKC 2009 개최 일자: 2009 년 8 월 28~30 일, 중국 연길

13 2 차 평의원회의, 종합학술세미나,

전문분과모임 & 정기총회

일자: 2009 년 11 월 20~22 일,

장소: Essen

14 협회 소식지 발간 일자: 2009 년 12 월 15 일 발간 예정

15

섭외

활동

산학연 정부 방문 - 2009 년 1 차 평의원회의 자료 참조.

KOTRA 조환익 사장, KOTRA 구주본부장 면담.

EURO KIST 전창호 전임 소장님 면담.

EKC2009 참석.

세계한민족과학기술자공동협의회 참석, AKC2009 참석.

삼성코닝정밀유리 그룹장 면담

KIST 토마스 한 원장, EURO KIST 김광호 소장님 면담,

현대자동차 김남용 법인장 – 협력체제 강화.

KOSEN, 현대중공업, SK 에너지 – 긴밀 협조 시사.

재외동포재단 – 2 세 과학도 홍보 및 협력 요청.

국무총리실 – 재독과기협 홍보 및 협력 요청.

(2) 2009 년 지속 중점 사업 보고

주요 사업 사업 내역

1 지역평의회 지원 유기적인 지역평의회 성장 발전 도모 (6 지역선임) (1 지역 평의원 위촉 요)

2 전문분과 학술세미나 연합 및 개별 전문분과 학술세미나 지원

3 장학 사업 논문/강연 우수성

4 연구 용역 사업 passive/active

의뢰 들어온 경우: 회원에게 공지/수행(passive) 자발적 기안서 공고/관련기관 제출/수행(active)

5 YSE(2 세과학도) 지원 지역 회원 연락망 구성 & 조직화 (국내협력간사)

6 협회 정관개정사업 정관개정특별위원회 설치 운영

7 협회 홍보사업 홍보물 발행 & 배포

8 홈페이지 개편 사업 홈페이지 개편 작업 의뢰(12 월 -> 2010 년 2 월완료)

9 DB 사업 지역회 회원 지속적인 업데이트.

10 총람 발행 사업 착수 회원 DB 지속 개선(DB 공개범위 문의)

11 협회 단체회원 확대 한국 연구기관 및 기업체

12 취업설명회 유치 취업설명회 지역/협회 행사에 개최 유치.

13 독일 과학기술 단체 교류 독일 관련기관 방문 & 상호 협력체제 구축

14 재유럽과기협 교류 활성화 회원 간 교류 및 각국 학술세미나 참여

15 재유럽과기협 회장단 회합 재유럽과기협 공식행사 참여, 연 2 회 정기회합. 재유럽과기협 교류 진작 및 공동 관심사 상의.

16 재외 11 개국 과기협 교류 재외 과기협과의 학술 및 인적 교류 지원.

3. 2010 년도 과기협의 계획 및 제안 1) 2010 년도 일정 별 주요 사업

일정 별 주요 사업 사업 내역

회장단 회의 매월, 협회 운영 논의

회장단 시무식 일자: 1 월 17 일

협회장 한국 방문 일자: 3 월 3 ~ 13 일, 유관기관 섭외/방문

협회 회보 발간 일자: 3 월 발행(연기된 2009 년 사업)

뮌헨회관 방문/감사 일자: 3 월

1 차 평의원회의 일자: 4 월 10 ~11 일, Aachen

재유럽과기협 회장단 협력회의 일자: 4 월, Wien, EKC2010 협의 및 장소 답사

자문위원회 회의 일자: 5 월, 현안 논의, 자문 및 협조

전문분과장 모임 일자: 5 월.

회칙개정위원회 모임 일자: 6 월.

2007-2009 년 협회 세무 신고 일자: 6 월.

대한민국과학기술연차대회, YGF 2010

일자: 2009 년 7 월 6 일 ~ 10 일, 대한민국

세계한민족과학기술자공동협의회 일자: 7 월 5 일 ~ 9 일, 한국

AKC 2010 일자: 7 월 5 일 ~ 9 일, 한국.

지역회 방문 일자: 7 월.

재독과기협 생명/기초과학분과세미나

일자: 7 월 25 일~26 일, Saarbruecken

EKC 2010 참석 일자: 7 월 29 일 ~ 31 일, Vienna

UKC 2010 참석 일자: 8 월 11 일 ~ 15 일, Seattle

회칙개정위원회 모임 일자: 10 월.

평의원회의, 종합학술세미나, 정기총회

일자: 10 월 29 일 ~ 31 일, 장소: Essen

지역회 방문 일자: 12 월.

회장단 종무식 일자: 12 월 18 일, Aachen

2) 지속 중점 사업(2010 년 ~ 2011 년)

지속 사업 사업 내역

지역평의회 지원 11 개 지역회 방문 및 학술세미나 지원.

전문분과 활성화 연합 및 개별 전문분과 학술세미나 지원

재독과기협 권역 확장 (2010-2011)

북유럽 5 개국 홍보 및 권역화, 2 세 네트워크 개발.

장학 사업 선발 기준: 협회/지역회 행사참여도, 논문 우수성

연구 용역 사업 관련기관 제출/수행(active)

YSE(2 세과학도) 지원 지역 회원 연락망 구성 & 조직화 (국내협력간사)

협회 회칙개정 사업(2009-2010)

정관개정특별위원회 설치 운영

협회 홍보사업 홍보물 발행 & 배포

홈페이지 개편 사업 홈페이지 개편 (권한 제한, 과학기술 동향 게재)

DB 사업 지역회 회원 지속적인 업데이트.

총람 발행 사업 착수(2010-2011)

회원 DB 지속 개선(DB 공개범위 문의)

협회 단체회원 확대 한국 연구기관 및 기업체

취업설명회 유치 취업설명회 지역/협회 행사에 개최 유치.

독일 과학기술 단체 교류 독일 유관단체와 상호 협력체제 구축

재유럽과기협 교류 활성화 회원 간 교류 및 각국 학술세미나 참여

재유럽과기협 회장단 회합 연 2 회 정기회합 - 재유럽과기협 공식행사 참여.

재외 과기협 교류 재외 과기협과의 학술 및 인적 교류 지원.

4. 모국과의 과학기술 교류 현황 대한민국 정부출연연구소(에너지기술연구원, 세라믹기술연구원, 철도기술연구원, 기계재료연구원, 생산기술연구원, 전자부품소재연구원) 등과 네트워크를 형성하여 상호 과학기술 교류를 추진하며. 여러 테크노피크(충남, 충북, 경기, 경남)과 기술자문 협조 및 한-독 기업적 교류 및 섭외를 추진 중이다. 또한 독일의 우수과학기술인력 및 유관단체의 DB 를 구축하여 정보를 제공하고 있다. 2nd Meeting of the “Korean-German Cooperation Committee on Science and Industrial Technology” (KGCCSIT) On the basis of the “Agreement on Cooperation in the Field of Scientific Research and Technological Development”, dating 11 April 1986, and against the background of the strengthened bilateral cooperation initiated by the “German-Korean S&T Collaborative Committee” set up in December 2003 as well as the “Korean-German Industrial Technology Cooperation Committee” set up in July 2004 the second meeting of “Korean-German Cooperation Committee on Science and Industrial Technology” (KGCCSIT) was held in Berlin, Germany on April 21st 2009. 1. Overview on Science and Technology Policy The three ministries (MKE, MEST, BMBF) informed the Committee on recent development of their R&D policy focusing on aspects relevant especially for international cooperation. Industrial Technology Policy of Korea Ms. Keum-Young Chang, Director of MKE, gave a presentation on Industrial Technology Policy of Korea and the “577 initiative”. Science and Basic Technology Policy of Korea Mr. Chang-Yune Lee, Director of MEST presented the Science and Basic Technology Policy of Korea. The new science and technology plan is the “577 initiative” in Korea. Hightech-Strategy / Internationalization of Germany Dr. Walter Mönig gave an overview on the challenges Germany is facing today and the investment in its higher education and research and development to overcome these challenges.

2. Review and Future plan

Agreed Issues of 1st KGCCSIT meeting Dr. Kyoung-Hoan Na, President of KITECH informed about agreed issues of the

first KGCCSIT meeting in 2007. He stressed the importance of KGCCSIT as a

bilateral intergovernmental committee.

Mobility (Scientist Exchange) Program Mr. Chang-Yune Lee, Director MEST, informed about the results of the years 2007

with 12 selected projects and in 2008 with 15 selected projects. MEST proposes

the 2009 Program start in October 2009 after a call for proposal in June.

KORANET Project Dr. Cheon-il Eom, Chairman, KICOS stated that the 1st KORANET kick-off meeting

at February 2009 has been a great chance for Korea to communicate with the

partners from 11 organizations of 10 countries and with EC representatives.

KORANET will play an important role accomplishing S&T network construction

between Europe and Korea, including Asia. The role of KICOS is very important in

KORANET. Dr. Cheon-il Eom said KORANET will be a good chance to study each

other's research supporting system by selecting each other's research system and

task, and by supporting. The Korean government and KICOS wish to accomplish

not only the KORANET with Germany but also a new form of tasks, and we are

expecting various kind of cooperation chances to be prepared through KORANET.

BMBF initiative “Korea and Germany” – Partners in R&D Dr. Christian Stienen, BMBF presented a review, status and next steps of the

BMBF initiative “Korea and Germany” – Partners in R&D. He also stated the re-

launch of the related website. The Korean side has been encouraged to

implement a similar measure in Germany. The presentation will be part of annex

4.

MKE presents New Ways of Technological Cooperation: Vision 2016 Minister Schavan and Minister Yoonho Lee agreed that Korea and Germany have

to set up new ways of technological cooperation to enhance joint R&D. They

delegate the authority to this committee for developing new ways of

technological cooperation.

In this regard, MKE proposed New Ways of Technological Cooperation: Vision

2016.

The paper includes following aspects: 1. Identification of technological areas of interest for joint R&D. 2. Development of joint R&D projects of those technological areas between

the two countries. 3. Securing a budget to finance the joint R&D projects to be conducted

between the two countries. 4. Establishment of the infrastructure for technological cooperation to

promote the joint R&D projects. Many discussions have already been done under the KGCCSIT in this area.

5. Achievements could be expected until 2016. The KGCCSIT agreed on the following aspects:

1. This initiative is thought to boost the German-Korean cooperation in research and development.

2. It will give a mid- and long-term time frame for cooperation between both countries.

3. On the occasion of the meeting between the MKE and BMBF ministers on 20th during Hannover Fair it was agreed to celebrate a 50th anniversary of German and Korean R&D cooperation with a German-Korean year of Science, Education and Technology in 2016.

4. It is of high interest to concentrate R&D cooperation to technological areas of common interest. A Fact Finding Mission to both Korea and Germany should help to identify these fields.

5. Internal discussions on German side in regards to the implementation of this strategy are ongoing.

6. To explore the various aspects of the working plan, to implement this strategy a bilateral working group is to be established. A draft of its mandate will be proposed within the next weeks.

7. VDI/VDE/IT (Mr. Meier zu Köcker) is nominated to participate in this group on the German side.

8. On the Korean side both ministries (MKE and MEST) will be partners in this working group. Other ministries can be invited to join this working group.

9. The proposed vision 2016 will act as an umbrella for the KGCCSIT to discuss the topics to enhance further cooperation for the upcoming KGCCSIT meetings.

10. Funding of specific programs that are developed within the framework of this working group will be a matter of further discussion between the ministries.

11. Joint calls for proposals within both countries are welcomed. The selection process for joint R&D projects will be developed until autumn this year.

12. An agreement on the basic principle of funding should be reached before the 3rd committee meeting which should be held in the first quarter of 2010 in Korea.

MEST presents arrangement proposals

Dr. Jhong-Kyu Leeh, Deputy Director, MEST presented the draft versions of three arrangements. These arrangements are seen as a starting point for further discussion between the two ministries (Vocational and Higher education, Establishment of Research centers and Exchange of biological resources).

R&D cooperation of universities

Dr. Sabine Puch presented a proposal for a BMBF call for R&D cooperation of universities and universities of applied sciences. Whereas bilateral cooperation at the level of research organizations has developed strongly in recent years, considerable ground still needs to be made up in R&D cooperation at university level. This offers an opportunity to strengthen the so far largely unilateral exchanges of students and researchers. BMBF's Division 219 is therefore planning a separate call for proposals which is to strengthen R&D cooperation at university level and to establish solid cooperation structures. The presentation showed the goals of the German side and the concept of such a call in terms of content. Division 219 announced funding regulations for development and preparation measures by German universities aiming to establish joint research infrastructures with partners in the Asian-Pacific research area (concluded in late March 2009). This funding measure aims to assist German universities with the development and establishment of joint research or cooperation structures with partners abroad. Cooperative ties between outstanding institutes in Germany and its partner countries are expected to give cooperation a long-term perspective. The Korean side welcomes the idea of closer cooperation between universities. The concept should be developed between Korean and German partners. A bilateral announcement is envisaged.

Progress of ADeKo

Dr. Ki-Su Lee gave an overview about the achievements of ADeKo, which was established in 2008. One of the prime goals of ADeKo is to raise an awareness of the existence of such organization in Korea that holds a wide pool of elites and share their knowledge and ability to contribute to the society as a whole. Dr. Lee

pointed out that ADeKo will contribute to the development of academic and research institutions between Korea and Germany. Dr. Toyka-Fuong stated the academic exchange between Korea and Germany has improved since the last KGCCSIT meeting. The DAAD has established in 2005 a successful partnership program to initiate and expand academic cooperation in various fields. Currently 5 co-operations between Korea and Germany are being funded. In 2007 DAAD has also established a joint German Korean Partnerships program with Korea. Frau Toyka-Fuong also stated the importance of ADeKo which has been funded by BMBF from 2006 to 2008 and will receive further funding.

R&D Center cooperation

The Korean side presents the progress of establishment of MPI in POSTECH, a plan of collaboration between MPI in Dresden and Pasteur Institute, and the intention of collaboration between Korean institutes and Max-Planck-Society. The German side welcomes the idea of cooperation and seeks further ways of support. The Max-Planck-Society (Dr. Zimmermann) emphasizes the great importance of MPG-Korean partnership at different levels ranging from collaboration between scientists up to institutional cooperation. The rules of the Max-Planck-Society have to be maintained (Harnack-Principle). Dr. Dongwha Kum, Chairman, KIST, stated that KIST Europe is eager to develop joint research with German research institutions, with a budget of 13M USD secured from the Korean government for 2009. It plans to enlarge the size of the fund to 17M USD after 2010. Kist-Europe asks for the support of BMBF in promoting joint research between KIST Europe and German institutions. BMBF invited KIST-EUROPE to take part in governmental funding programs. BMBF congratulated on setting up KIST-EUROPE and emphasized the very good effort KIST-EUROPE made. BMBF stated that the Time contract law is a complex topic. BMBF stated to give their continued advice. The BMBF welcomes the participation of KIST-Europe in competitive calls of the BMBF. ETRI Europe informs about the establishment of an ETRI Europe R&D Center at Darmstadt University. They will sign a MOU at 23 April 2009. KGCCSIT welcomes the cooperation between the two institutes. MKE asked the German side for federal support for this cooperation. BMBF generally welcomes the establishment of this cooperation and asked for more information.

BMBF plans on Cluster cooperation / Cluster-Network R&D cooperation, Fact Finding mission

Dr. Sabine Puch presented the BMBF´s plan on bilateral network/cluster

cooperation and a review of the cluster call 2008. This call has not been as

successful as expected. It is necessary to identify the Korean interests and to

define potential synergy in this area with regard to a possible bilateral call to be

planned for 2010. The goal for 2009 should be to encourage the Korean side to

provide funding for potential Korean partners of German applicants. A joint call

for proposals should not be envisaged for 2009 because Germany and Korea

cannot be expected to pursue the same interests in view of the Korean focus on

only a few technology areas in international cooperation. In a first step, suitable

technology areas must be identified, for example in a Fact Finding mission. If

possible, this should be supported by the Korean side, for example via KOTEF.

Dr. Gerd Meier zu Köcker of VDI/VDE/IT presents the motives, goals and initial

results of a demand survey covering cooperation between highly innovative

German SMEs and Korean partners.

It was jointly decided to install a subgroup of the KGCCSIT which works as a

steering committee on a governmental level. VDI/VDE/IT should lead the

subgroup on the German side. The subgroup should discuss terms of reference

and a time schedule to be presented to the ministries. The KGCCSIT meeting

agrees to organise a Fact Finding Mission of German networks of competences to

Korea. MKE and MEST offer help and advice for finding appropriate partners in

Korea.

Proposals for Network cooperation projects

Dr. Regine Hedderich, CEO, NanoMat and Dr. Clemens Mostert, Director deENet

gave an overview about their cooperations projects. Dr. Regine Hedderich

announced the preparation of a workshop on Nanomaterials and Components

Technology in 2010 and a TOP Tour Nanotechnology in Baden-Wuerttemberg for

Represantatives from Korean companies and researchers. Dr. Clemens Mostert

proposed a Cluster dialogue Korea-Germany on “Renewable Energy and Energy

Efficiency”.

Dr. Chang Han Lee, MKE, promised to find the right partners for both

competence networks.

Korean-German Roadmap of Technological Cooperation

Dr.Yeong-Cheol Seok, Director of KOTEF presented an introduction of Korean Technology Roadmap and suggested cooperation on drawing “Korean-German Roadmap of Innovation” which includes not only R&D cooperation but also cultural, commercial and political aspects of implementation considered.

Fraunhofer Cooperative projects

Dr. Meret Krämer, Fraunhofer Society, gave a review on cooperative projects with Fraunhofer Society. Considerable numbers of institutes have co-operations with universities, research institutions and industrial partners in Korea (joint research, conferences, exchange of scientists). Current and future projects not only involve research institutions but also German and Korean companies.

Joint R&D Collaboration

Presentation of Dr. Nam-Kee Kang, Vice-president of KETI about Research Cooperation on Parts and Material between KETI and BAYER Presentation of Dr. Min-Ha Lee, Senior Researcher of Korea Materials and Components Industry Agency about “Researcher Exchange Program in Material Area”

MOU signing between KRIBB - DSMZ

In a celebratory signing ceremony the previously agreed Memorandum of Understanding between German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ) and Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB) was signed by the representatives of KRIBB and the President of DSMZ, Prof. Dr. Erko Stackebrandt.

Appointment of next meeting & closing statements

It was agreed to hold the next meeting of KGSSIT next year in April or May in Seoul. In his closing statement, Mr. Mönig expressed that today’s meeting has resulted in a number of very positive and fruitful results.

5. 과협 주재국의 최근 과학기술 흐름과 동향

1.1 2009 년 독일 친환경 기술 동향 보고 1. 서론 1.1 연구배경 산업 사회를 살아가는 우리들에게 환경 보존에 대한 요구는 지난 수십 년간 이어져 왔다. 공기, 토양, 물의 오염은 삶의 질에 대한 의문을 제시하였고, 지난 1980 년대까지 환경오염에 대한 수많은 연구들은 산업 현장뿐만 아니라 주거지와 일상생활에서 발견되는 일반적인 공해의 위험성을 알려왔다. 이미 독일을 비롯한 유럽 선진국들은 1970 년대부터 친환경 산업을 계획하여 실천해오고 있다. 하지만, 그 기술들이 우리들의 일상에 적용되기 시작한 것은 생활의 질이 뚜렷이 선진화된 1990 년대 이후의 일이다. 특히 2000 년대에 들어 미래를 대비한 핵심 산업의 기반을 수축하기 위하여 기관과 기업들의 많은 노력들이 있어왔다. 그 중에서 독일과 기술 협력을 통한 친환경 재생 에너지에 대한 연구는 현재 우리가 당면하고 있는 에너지 고갈에 대한 해결로 각광을 받고 있다. 장래 에너지 대비 전략에서 기본적인 전제 사항은 영구적으로 고갈되지 않는 안전한 재생에너지 대비와 동시에 지구 온난화 유발 요인의 이산화탄소 감소를 위한 대책이다. 이러한 배경에서 (1) 신 재생 에너지원의 연료생산 기술, (2) 이산화탄소의 효율적 분리 및 저장 기술을 병행하여 연구를 지속하고 있으며, 이 두 가지 큰 연구의 필요성에 대한 주요 기반 기술에 대하여 독일/EU 에서 실행되는 연구과제들의 동향을 소개하고자 한다. 1.2 연구목적 이산화탄소의 적체로 대표되는 지구 온난화 현상의 문제 제기는 이미 1960 년대에서 시작되었지만 상응하는 기술의 개발은 세계 각국의 이익과 정책에 밀려 더디게 발전해 온 것도 사실이다. 이에 반하여 독일의 경우는 이미 1970 년대부터 에너지 기술 정책을 수립하여 주요 국가 정책으로 지난 40 년간 수행해오고 있다. 이러한 의미에서 독일의 에너지 기술과 정책은 우리가 주목해야 할 점이 무수히 많다. 1974 년부터 시작된 독일의 정책은 다음과 같이 네 가지로 크게 나누어 볼 수 있다.

태양, 풍력, 유기물(bio-mass)등을 이용한 대체 에너지의 개발

에너지 재생/보관 기술 기존 에너지(석탄/석유, 원자력)의 생산에 따른 오염 제어

a) 이산화탄소 발생의 최소화 b) 방사능 쓰레기 처리

에너지의 효율적인 사용 시스템 개발 이외에 독일 연방 정부가 수행해왔던 성공적인 사례들은 우리나라가 현재 목표로 하는 친환경 에너지 기술개발에 주요 모범이 될 것이다. 이러한 배경과 동기를 바탕으로 다음과 같은 방법으로 기술 보고서를 작성하려고 한다. 1.3 주요 기술 현황: 독일의 기후변화 대응 환경에너지 정책 분석 실행단계에 접어든 온실기체 감축과 관련한 독일의 우수 과학, 제도, 재생가능에너지원을 분석하여, 기업의 친환경/저 에너지 경영에 참고자료를 제공한다.

연구주제 ▸ 기후예측 프로그램

a) 슈퍼컴퓨팅 및 기후모델 인프라 현황 b) 2030 년, 2100 년 기후 예측

▸ 기후변화협약 대응 국가프로그램 a) 국가 기후보호 프로그램 b) 친환경조세개혁 c) 재생가능에너지원법

▸ 재생가능에너지 현황 a) 주요재생가능에너지원(바이오 매스, 풍력, 태양열/태양광, 지열) b) 기업-정부 간 협력

2. 신 재생에너지 생산 기술 신 재생에너지원의 활용을 위한 여러 가지 다양한 프로세스들과 최근 여기에 적응되는 여러 연구과제들이 추진되고 있다. 특히, 그 전망과 기술개발의 여지가 많다고 확신되는 과제분야를 태양에너지를 중심으로 분류할 수 있다. 근본적으로 자연의 순환적인 면에서 태양에너지에 의해 유래되는 재생에너지원은 직/간접프로세스와 저장프로세스에 의해 에너지 생산과정을 대변할 수 있으며, 실제적으로 이용될 수 있는 열, 전기 및 모바일 연료들의 생산과정은 Fig. 1 과 같다.

직접프로세스: 태양 복사 에너지 (태양광 집열기, 광전지) 간접프로세스: 풍력, 수력 (기계적 시스템) 저장프로세스: 광합성 (바이오 에너지 또는 바이오 매스)

Fig. 1 Schematic of the use of solar energy based on the three process classification.

2.1 근해풍력발전소 (Off-shore Wind Power Station)

풍력발전은 현재까지 가장 경제적인 무공해 재생에너지원으로 각광 받고 있다.

그러나 바람의 속도, 로터 블레이드(rotor blade) 형상, 기계적인 구조, 그리고 지형에

의한 제약으로 인해서 더욱 혁신적인 기술 개발과 경제성 향상 등이 요구된다.

이러한 이유로 유럽에서는 최근 풍력 터빈을 해상으로 이전하려는 연구가 활발히

진행되고 있다. 특히 EU 에서 에너지 전략 프로그램으로서 해안 풍력 발전설치에

대한 3 천억 유로 규모의 연구투자를 심의 중에 있다. 이와 관련된 주요 연구 주제는

다음과 같다.

기술적인 주요 이슈

a. High investments in towers, foundations and underwater cabling

b. Monitoring of operating noise between tower and water

c. Shortage of vessels for repairing and construction purpose

d. Corrosion due to salty offshore air

Fig. 2 Existing and planned wind farms in North West Europe, June 2007. Red=(built MW turbines), purple=(built small turbines), blue=(under construction), grey=(planned).

독일의 주요 풍력 터빈 현황 Erns-Enden (Enova, 4.5 MW, 가동 중), Breitling (WIND-projekt GmbH, 2.5 MW, 가동중), (E.ON Energy, EWE, Vattenval, 12$\times$5 MW 건설중), Jade (Winkra-Energie GmBH, 4.5 MW, 계획), Butendiek (OSB/B\"urger-windpark, 80$\times$3 MW, 계획), Sky 2000 (GEO, 100 MW, 계획) 지난 2006 년의 전 세계 풍력발전 총량은 약 74 기가 와트(GW)였으며 이중 30% (21GW)를 차지하고 있는 독일은 앞으로도 풍력발전의 유용을 계속 증가시킬 방침이다. 이러한 에너지 전략의 일환으로 독일연방정부는 2030 년까지 25GW 이상의 풍력 수용량 확보를 위해 50Mil. Euro 의 비용을 지원키로 결의하였다. 해안의 풍속은 비교적 지속적이며 높은 수준상태이므로 해안 풍력설치를 통해 현재 한계선보다 출력공급 수용량과 효율을 더욱 증가시킬 수 있다. 그러므로 독일은 이미 오래 전부터 해안풍력발전 프로젝트 계획을 시도해 왔고, 2009 년 4 월부터 약 60MW 이상의 출력을 위한 12 개의 근해 풍력 발전기 설치를 허용하였다. 이와 같은 중대한 에너지 프로젝트는 독일 연합연구원 EAWE 의 주관으로 카셀 ISET 가 공동연구 파트너로서 독일 Bokum 섬에서 연구되고 있다. 테스트 프로젝트의 명칭은 “Research at Alpha Ventus”이며 주요 연구과제를 요약하면 다음과 같다.

근해 풍력 플랜트 구성 요소들의 하중력 개선 및 모델링 독일 내 해안 풍력의 모니터링 시스템 개선

해안풍력의 연결네트 기능 개선, 완벽한 기능과 장기 수명 해안풍력 기초 건축의 주기저항의 안정성 탑과 바닷물 사이에서 발생되는 작동 소음 측정 모듈화 환경성 조사

2008 년 7 월 독일연방정부의 해안풍력발전소 (off-shore wind power station) 설치 허가 및 강력한 프로젝트 지원 프로그램 결정에 이어서 2009 년 1 월 유럽연합에서도 전 유럽지역에 2030 년까지 에너지 전략 프로그램으로 해안풍력설치를 위해 2000-3000 유로의 연구투자비 지원결정을 심의 중에 있다고 발표되었다. 추진될 프로젝트 핵심은 2030 년까지 해안풍력 총 수용량 목표가 150GW 출력생산이며 이중 독일 및 덴마크 북해안 등에서만 약 7 천만 가정주택수의 공급량인 68GW 출력의 해안풍력 발전소들을 설치할 방침이다. 2.2 역풍발전소 (Upwind Power Station, SWPS) 태양열을 직/간접의 이중으로 활용하는 태양열-역풍 발전소 (SWPS)는 다른 재생에너지 발전소 타입에 비해 다음과 같은 월등한 장점을 들 수 있다.

작업기체가 일반 공기이며 냉각수가 요구되지 않으므로 식수 미달로 문제가 많은 열대지방에서 더욱 효과적이다.

Figure 3 에서 보는 바와 같이 SWPS 는 특수 집열수집기 (concentrating

collector)가 필요 없이 편평집열수집기 (flat collector)로도 공기증온에 이용될 수 있으므로 직접태양복사(direct solar radiation) 대신 부분태양복사 (partial vague solar radiation)에 의해서도 터빈 발전 기동이 가능하며, 그 외에도 태양열 수집기 하부 지면에 식물 재배 온실로써 유용이 가능하다.

Fig. 3 Schematic of upwind power station and the prototype installed at Mazanares in Spain.

일반적으로 역풍발전소의 출력범위는 50-200MW 이며 이미 오래 전에 스페인에서

프로토 타입 플랜트로 설치된 탑의 높이는 약 200m, 편평수집기의 넓이는

440,000m2 이다. 최근에는 높이 1,000m 의 탑을 설치하고 있다. 화석연료발전소보다

역풍발전플랜트 설치를 위하여 비교적 높은 투자비가 요구되지만 연료비 제외로

인해 더 낮은 단가의 전력 생산이 가능하며, 운전기간에 따라 전력생산의

가격차이가 있다.

예를 들어, 작동 기간 40 년을 기준으로 킬로와트시(kWh)당 0.12 유로의 생산비용을

IER 은 제시하고 있다. 최근 역풍발전소는 스페인 외에 중국, 미국에서도 계속 설치

계획 중이지만 일반적으로 외딴 지역 또는 섬 지역 등에 설치하여 효율적인 이용이

가능하며 장래 전망성이 높다고 평가된다.

2.3 바이오 매스에너지 사용의 최적화 전략

현재 그리고 미래의 안전한 에너지 대비를 위해서는 반드시 자원절약과 동시에

이산화탄소 배출감소 전략 조건이 부합되어야 한다. 바이오 매스는

재생에너지원으로서 지상 전역주변에 풍부한 이용양의 잠재력을 보유하고 있다.

특히 바이오 매스의 장점은 (1) 에너지 이용에 있어서 소규모의 분산식 플랜트에

의해 직접 바이오 연료공급이 가능한 점이며, (2) 바이오 매스는 화학, 생물, 물리적

프로세스 또는 발효 및 효소작용 (fermentative and enzymatic)에 의해 고체, 액체,

기체 연료 등의 연료로 전화시킬 수 있기 때문에 다면적인 적용이 가능하다 (Fig. 4

참조). 이와 같은 연료들을 효율적인 유용목적에 따라 발전용, 모바일 엔진용 또는

연료전지용 연료로서 이용될 수 있으며, 다음과 같은 유용에너지 형태로 분류된다.

전기에너지

프로세스 열에너지 (process heat)

열에너지 및 전기에너지 (CHP)

Fig. 4 Use of biomass in various energy generation processes based on thermodynamic transformation, physical & chemical reaction, fermentative & enzymatic transformation. 바이오 매스로부터 생산된 바이오 가스, 메탄, 수소 또는 합성가스 (CO, H2)와 같은 가스연료 형태는 천연가스 대용 또는 화학공장 등의 다양한 유용전략설정이 가능하다. Figure 4 에서 보는 바와 같이 발전소용 고체연료, 모바일용 액체연료 또는 화학공장용 가스등으로 효율적으로 이용하기 위해서는 1 차 바이오 매스의 전처리, 열⋅화학⋅물리적 프로세스 등의 여러 전환 단계를 최적화하는 기술 개발이 요구된다. 다음은 현재까지 바이오 매스의 효율적인 에너지 이용을 위해 이미 실험적으로 추진되고 있는 주요 프로젝트들을 소개하고자 한다. 2.3.1 바이오 연료의 생산 및 유용성에 대한 평가 “Carbo-V Process”는 독일의 코렌사에서 개발되었으며 바이오 매스로부터 가스 및 디젤연료의 생산이 효율적으로 가능함이 알려진 기술이다. 이 프로세스 개발회사인 코렌은 주로 바이오 매스 연료 생산과 바이오 매스 발전소 설치 등을 전문으로 1990 년에 세워졌으며, 독일의 Daimler Benz AG, Volkswagen AG 등의 유명 그룹들의 공동파트너인 신진 기업으로서 인정을 받고 있다. Carbo-V Process 는 입력 바이오 매스를 “Low temperature gasification”, “High temperature gasification”, “Endothermic entrained bed gasification” 등과 같은 3 단계 과정의 기화프로세스이다. 즉, 3 단계 기화프로세스에서 연수 분진과 기하 매체로부터 흡열반응에 의해 합성가스가 발생하며, 이 합성가스는 전기, 열 또는 소위 Sub-Diesel 생산을 위해 이용된다.

2.3.2 바이오 연료의 비열 공정식 수소생산기술 수소는 미래의 에너지 수송제지만 자연에서 그대로 이용할 수 있는 1 차 에너지가 아니고 반드시 외부로부터 에너지 투입에 의해 생산되는 2 차 에너지이다. 따라서 현재까지는 비교적 높은 생산 비용이 필요하고, 대중적인 수소이용을 위해서는 더욱 용이한 소형 분산식 생산방법을 개발해야 한다. 이러한 취지에서 “Hyvolution-Project”는 대표적인 미래지향적인 연구프로젝트이다. Hyvolution-Project 는 생물 또는 발효공정을 이용한 비열처리에 의한 수소가스 생산과정이어서 적격한 가스세척 프로세스 단계 등이 겸비되는 특유 수소 생산 공정이다. 이와 같은 원리는 중소기업체 또는 일반 가내공정에서도 적용시킬 수 있으므로 경제적인 수소 생산 방법으로서 분산이 용이한 시스템이라고 할 수 있다. 연구의 주관은 Agrotechnology & Food Innovative Wageningen 이며 연구지원은 EU 가 하고 있다. 이 프로젝트의 연구기간은 2006 년 1 월부터 2010 년 10 월까지이며 EU 위원회 지원으로 네덜란드를 중심으로 11 개 EU 국가들과 터키, 러시아 등이 연구에 참여하고 있다. 2.3.3 하이브리드 발전 및 바이오 가스 다른 재생에너지원에 비해 바이오 가스의 대표적인 장점은 시간에 제한이 없는 가용성 연료이다. 태양열 또는 풍력의 경우 출력 제공이 날씨의 상태에 크게 의존되어 있지만, 바이오 가스는 이와 관련 없이 기본/최대전력수요 (basic/peak load energy demand)를 대비할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어 현존의 재생에너지발전으로부터 전력공급이 미달될 경우 사전에 저장된 바이오 가스용량으로 보충시킬 수 있다. 물론 전력수요공급의 착오 발생이 없는 지속적인 제어시스템의 설치가 요구된다. 따라서 에너지 수요의 증가는 물론이며 여러 가지 측면에서 안전한 에너지 공급 시스템의 조건들이 증가함에 따라 바이오 가스 플랜트의 기술개발을 위한 프로젝트들이 추진되고 있다. 예를 들면, “Simulation of biogas plant for hybrid power”의 핵심이 될 연구는 바이오 가스 플랜트의 프로세스 시뮬레이션과 동시에 에너지 수요에 따라 현존되어 있는 모델들의 실지 상용화 도입 분석과 개선 등이 요구된다. 또한 바이오 가스의 품질이 천연가스의 수준에 도달 할 수 있도록 선처리 프로세스 등이 포함된 에너지 연구 조사의 실행이 주요 과제라고 할 수 있다. 2.3.4 폐기물의 MBP 및 대체연료발전소 독일에서 최근 대폭적으로 개발되고 있는 폐 바이오 매스의 기계적 생물학적 처리 공정 기술(MBP)과 이 공정으로부터 생산된 RDF, 합성 바이오 가스 등의 대체 연료 발전소 (SFPS) 기술을 도입 활용하기 위한 집중적인 분석 평가 프로젝트는 매우 가치가 있다.

2.4 이산화탄소 배출저감 및 저장 기술

이미 앞에서 언급되었듯이 화석에너지원이 점차 소진되어갈 뿐만 아니라 연소 시

이산화탄소의 배출 등의 문제는 청정재생에너지 이용증가 전략의 주요 핵심이다.

그러나 화석에너지 이용의 일체 조기 단절이 불가능하며, 앞으로도 점차적으로

이용률을 감소시키며 재생에너지원의 사용을 늘리는 것이 부득이하다.

Fig. 5 World wide electricity requirement and total electricity production

위의 Fig. 5 에 제시된 바와 같이 2020 년에 전 세계 전력생산수요량이 약 27300 bn

kWh 이며, 이 전력생산량을 위해 약 37% 이상을 석탄연료에 의존해야 된다고

IEA 에서 공개하였다. 특히 화석에너지 중에서도 가장 긴 가채년수 (170-200 년)인

석탄 의존도는 앞으로도 장기간 유지될 것이므로 석탄이용에 대한 CO2 발생률을

최대한 낮추어야 한다.

예를 들어 독일의 경우는 현재 총 전기출력용량의 45%이상이 석탄에 의존하고

있으며 유일한 장기적 보유량이 석탄연료이므로 앞으로 재생에너지원 이용증가율과

병행하여 석탄의 효율적 이용 전략을 지속적으로 고수해야 된다. 이러한 에너지

전략의 일환으로 범국가적인 독일연방정부의 “완벽한 에너지 및 기후프로그램”은

최근 “COORETEC”이란 프로젝트로 책정되었다. COORETEC 은 CO2-Reduction

Technologies of fossil fuels (coal, gas, etc.)의 약어로 프로젝트의 핵심전략은

다음과 같다.

발전소용 화석에너지원의 효율적 전환 처리

이산화탄소의 효율적 분리, 수송과 지질적 형성으로 장기적이며 안전한 저장

전략 확보

Fig. 6 CO2-separation process, (1) post-combustion, (2) oxyfuel, (3) pre-combustion. 2.4.1 이산화탄소 분리 기술 이산화탄소 분리방법은 여러 종류의 프로세스들이 있으나 우선 중요한 몇 가지만 소개하자면 다음과 같다.

Post-Combustion: CO2-separation from the fuel gas Oxyfuel: CO2-separation in the flue gas by a oxygen-blown combustion Pre-Combustion: CO2-separation from the synthesis gas of a gasification plant

before the actual combustion (1) Post-Combustion 연소 후 발생된 폐가스로부터 화학흡수원리에 의한 세척분리법으로서 일단 아미노의 단청에탄올 (MEA)에 흡수된 CO2 를 액체형태로 다시 분리시켜야 한다. 이어서 분리 및 적재된 이산화탄소를 안전한 지하저장소에 운송시키는 절차가 따른다. 이 분리공정방법이 상용화되기까지는 아직도 더 지속적인 연구개발이 요구된다. 이 시스템 설치를 통해 1 kWh 전력 생산당 약 70g CO2 의 배출까지 도달할 수 있는 반면에 발전소 효율은 약 35%로 저하된다(일반 독일 화력 발전소 효율은 평균 40%). (2) Oxyfuel 탄화성분 연료와 순수 산소 연소를 통한 프로세스로써 폐가스 청정 후 이산화탄소와 수증기의 혼합가스 상태로 된다. 수증기 응축에 의해 나타난 높은 이산화탄소

함유량의 가스(약 89% CO2, 나머지 Ar, N2......)를 처리하는 프로세스로서 산화매체에 순수산소가 사용된다. Oxyfuel 공정에 요구되는 산소공급을 위해 격막 시스템 (membrane system)과 금속산화물 (metal oxides)은 산화제로써 이용될 수 있다. 전체 남은 폐가스 중 약 82%의 이산화탄소가 응축되어 저장 처리된다. 이와 같은 이산화탄소 분리 시스템을 통해 1 kWh 전력 생산당 약 50g 정도의 이산화탄소가 배출되며 그 대신 발전효율이 약 37%로 다소 저하된다. 일반적으로 CO2 분리시스템의 경우 약 800-1000CO2 g/kWh 로 배출되며 발전소 출력은 40%정도이다. 즉 Oxyfuel 설치를 통해 약 90% 이상의 CO2 가 분리 제거됨을 의미한다. (3) Pre-Combustion 가스연료로부터 연소 전에 탄화성분을 제거하는 프로세스로써 근본 원리는 일차적으로 수소 성분율이 높은 가스연료를 기화시킨 다음 가스 및 수증기의 연합전력생산시스템으로 전화시키는 프로세스이다. 이산화탄소의 분리는 일단 가스 연료로 변경된 후 수행되어 가스-수증기 협력 공정 중 유해 가스 배출을 방지하게 된다. 이와 같이 첫 단계 공정에서 부분 산화와 증기 개선(reformation)을 통해 일산화탄소, 수소, 이산화탄소의 합성가스가 발생한다. 합성가스로 전환된 상태의 이산화탄소가 비교적 높은 압력에 의해 거의 30-40% 부피로 농축되어 있으므로 매우 유용한 가스분리기술이다.

Fig. 7 Efficiency and CO2 emissions based on different power generation technologies. 2.4.2 연구필요성의 배경 및 주요 문제점 미래 석탄 이용 전략의 전제 조건은 전기 생산 발전 프로세스 중에 이산화탄소의 효율적 배출절감과 공정 중에 이산화탄소를 경제적으로 분리하는 기술 개발이다. 따라서 이 연구 개발 목적의 세부사항은 앞으로 언급된 Oxyfuel 프로세스와 같이

순수산소에 의해 석탄을 연소시키지만 여기서 발생하는 이산화탄소를 응축하지 않고 섭씨 약 800-850 도 이상의 고온 가스 세척 프로세스에 의해 이산화탄소와 순환가스를 분리시키는 시스템이다. 또한 저 냉각온도에 의한 공기분리를 위해 높은 경비가 요구되지 않는 고온 맴브레인을 통해 프로세스에 필요한 순수산소를 경제적으로 생산시키기 위한 시스템 개발 연구이다. 이와 같은 OXYLCOAL 프로세스의 장점은 (1) CO2 와 H2O 배합 폐가스 구성에 의해 CO2 분리를 간편화, (2) 폐가스 내 질소 가스의 밸러스트 부분을 제거함으로써 폐가스 에너지 손실 발생률 감소, (3) 질고 가스에 의한 이산화질소 발생 방지 등이다. 2.4.3 이산화탄소 운반 및 저장 시스템 (1) 이산화탄소 운반 시스템 이산화탄소 운반수송은 파이프라인 또는 지상트럭, 내륙-항해선박 등의 운반문제가 따른다. 파이프라인 운반 시스템의 장점은 대량 수송과 비교적 친환경적이며 저렴한 운반 가격이다. 하지만 사전에 파이프라인 설치시간과 비싼 하부 구조 설치가격이 단점이다. 선박이용의 장점은 시기적으로 필요에 따른 수송운반이며 반면에 중간저장장소와 적재구조 시스템 구비 등의 문제가 있다.

Fig. 8 Various methods of CO2 storage (2) 이산화탄소 저장 시스템 근본적으로 저장 지역으로부터 어떠한 경우에도 이산화탄소가 주위에 배출되지 않도록 안전한 방지시스템이 전제되며, 이는 기술적/화학적 원리측면에서 평가되어야 한다. 예를 들면, Fig. 8 에 제시된 것과 같이 육상/해양 저장, 식물의 이산화탄소 순환에 의한 바이오 식물재배, 공장활용연료 등의 방법을 들 수 있다. 이 외에도 최근 미국에서 실험단계에 있는 이산화탄소를 규산염(silicates)에 합성시켜 광물화(mineralizing)하여 저장하는 방법도 있으나 이를 위해 극대한 에너지 소비와 대략의 매립 재료 투입이 단점이므로 실지 활용하기까지는 시간이 요구된다.

주요 참여 기관

Institut fuer Energieforschung in Forschungszantrum Juelich GmBH, RWTH Aachen,

RWTH Ernst Ruska Center, RUB, Universitaet Karlsruhe, University of Twente, HITK,

VITO, CSIC, DESY, GKSS, HZB, EnBW Energie Baden-Wuerttemberg AG, Plansee SE,

Shell Global Sloutions, Siemens AG

2.5 태양 에너지

독일의 경우 2018 년부터 태양 발전이 기존 에너지 생산에 비해 저렴해질 것으로

전망하고 있다. 특히 평균적으로 매년 5%씩 생산 단가가 낮아지고 있어서

2020 년까지 1 킬로와트시(kWh)당 23 센트가 되어 기존 에너지에 대한 전망치 28

센트를 밑돌 것으로 예상된다.

태양 에너지 시장

독일의 태양 에너지 시장은 열을 이용하여 난방으로 사용하는 것과 전기에너지로의

전환을 이용한 전력 생산을 들 수 있다. 특히 시장 점유율 47%를 갖는 독일의

태양열 시스템은 세계에서 가장 발전된 기술을 보유하고 있다. 또한 전력 생산의

경우는 독일 연방 정부의 지원으로 2000 년대 이후 급격한 성장을 보였다. 현재

40 여 개가 넘는 산업체가 태양 발전의 전 프로세스를 담당하고 있으며 2008 년

현재 7 만 명의 고용과 80 억 유로의 총생산을 하였다. 2009 년 5 월 27-29 일까지

뮌헨에서 있을 Intersolar 2009 Messe (http://www.intersolar.de)에만 1300 여 개의

업체와 6 만 명의 방문객을 전망하고 있다.

2.5 친환경 화학 기술

친환경 화학 기술 (green chemistry)은 환경 친환경, 고효율 생산품을 개발하기 위한

화학 기술을 개발하는 연구를 지칭한다. 이러한 연구는 우리들의 삶의 질을 높이는

문제일 뿐만 아니라 차세대에게 더 나은 생활환경을 물려준다는 의미에서 대단히

중요한 의미를 가지고 있다. 현재 독일 연방 정부 기관, 과학 기술자 협회, 그리고

재정 지원을 했던 모든 산업체들의 현재 관심사는 물을 용매로 하는 화학물질에

대한 친환경 기술을 개발하여 유기물에 의한 오염을 제거함에 있다.

주요 참여 기관

DECHEMA (Society for Chemical Engineering and Biotechmology), VCI (German

Chemical Industrial Association), DBU (German Federal Environmental Foundation),

UBA (Federal Environmental Agency), BMBF (Federal Ministry of Education and

Research), DFG (German Research Foundation), GDCh (German Chemistry Society)

1.2 집광형 태양발전의 개요 및 전망 1. Post-2012: 새로운 시대의 도래 21 세기 이후 전 세계는 현재까지의 지구온난화와 기후변화의 대응 체계인 교토의정서(Kyoto Protocol) 체계가 가진 한계를 극복하기 위한 다양한 활동을 추진 중에 있으며 교토의정서가 종료되는 2012 년 이후의 보다 적극적인 온실가스 배출량 감축과 전 세계적인 동참을 유도하기 위한 새롭고 다양한 방법론들과 국내적 및 국제적 저 탄소 정책들의 경연장으로 변화하고 있다. 이와 더불어 기존의 화석연료 의존도를 낮추기 위한 새로운 산업구조와 경제구조, 나아가서는 새로운 에너지원에 대한 국제 수요가 급증하고 있으며, 21 세기를 주도하는 새로운 시장으로 평가되기도 하는 탄소 배출권 거래시장의 눈부신 발전으로, 바야흐로 세계는 저 탄소 사회의 실현과 녹색성장을 이룩하기 위한 새로운 녹색시대를 맞이하게 되었다. 2. 새로운 시대와 에너지 기술 가. 녹색시대와 녹색기술 녹색시대의 진입과 녹색성장을 위하여 가장 중요한 요소는 이를 실현하기 위한 기술이라고 사료된다. 따라서 기술적인 측면에 국한하여 녹색시대를 정의한다면, 녹색시대란 지구온난화를 유발하는 온실가스 배출의 적정수준 유지라는 궁극적인 목표 실현을 위하여 새로운 기술을 개발하고, 기술개발 과정에서 광범위한 도입 대상지를 동시에 고려하며, 기존에 개발된 기술들에 대해서는 새로운 적용분야를 찾는 등 기술의 개발과 적용이 통합되고 기존 기술의 효과적인 적용방법 개발 그 자체도 새로운 기술 개발 분야로서 인정받는 새로운 실용주의적 기술 개발 시대로 정의될 수 있을 것이다. 따라서 녹색시대를 실현하기 위한 기술, 즉 녹색 기술이란 궁극적 목표의 실현을 위한 온실가스 배출 감축 기술뿐 만 아니라, 기존 기술의 융합을 통한 기존의 효율 증대 기술까지 포함하는 광범위한 기술영역이다. 이러한 녹색기술의 개발 및 관련 기술 융합을 위하여 국가는 장기간이 소요되는 새로운 기술개발 프로세스를 적극 지원하고, 기술개발 주체인 민간 기업 혹은 연구기관에서는 광범위한 국제 협력과 공조를 통하여 새로운 기술을 개발하고 새로운 적용분야를 모색하기 위한 장기적인 노력이 요구된다. 나. EU 의 국제공동 기술개발 지원 녹색시대가 도래함에 따라 녹색기술개발을 위한 연구개발 사업의 규모가 점차 거대해지고 있으며, 하나의 연구개발 사업에 참여하는 연구 기관들의 수 또한 점차

증가하고 있다. 또한 보다 많은 국가들이 공동으로 개발 사업에 참여하여 보다 다양한 적용방안을 개발하고자 노력하고 있다. 따라서 이러한 대규모 국제 공동 연구개발 사업의 구성과 재정적 지원에 대한 국제적인 수요한 현재 급증하고 있는 실정이다. 녹색성장과 저 탄소사회 실현을 위한 기술들의 최대 보유국으로 평가 받고 있는 EU 는 1984 년에 개별적이고 분야별로 분리되어 운영되어오던 R&D 관련 지원제도를 5 년 단위의 Framework Program 으로 통합, 다양한 기술 분야를 대상으로 EU 국가들 및 EU 외 국가들 간의 대형 국제공동연구를 지원하고 있다. 연구예산 또한 꾸준히 증가하는 추세로, 6 차 프로그램에서는 1 차에 비해 지원 규모가 약 5 배가 증가되었으며, 6 차 프로그램까지 지난 20 여 년간 총 600 억 유로가 투입되었다. 2007 년 시작된 제 7 차 프로그램은 지원 기간이 7 년으로 확대되었으며, 예산도 6 차 프로그램(약 175 억 유로)에 비하여 세배 이상 증가된 약 533 억 유로로 대폭 확대하였다. 또한 제 7 차 프로그램부터 다른 연구개발 분야와 함께 지원을 받던 에너지기술 관련 분야가 새로운 독립 지원 분야로 분리되어 총 23 억 유로의 예산이 집중 투자되고 있으며, 에너지 정책 개발이 중점 지원 분야 중 하나로 포함되어 있다. 중점 지원 에너지 기술 분야는 수소 및 연료 전지, 신 재생에너지원 전력생산, 신 재생에너지 연료 생산, 신 재생에너지 냉/난방 시스템, 이산화탄소 포집 및 저장 기술(CCS), 청정석탄기술(CCT), 스마트 에너지 네트워크(스마트 그리드), 에너지 효율 등이다(한국과학기술원 유럽연구소, 2008). 다. 에너지 기술의 한계 그러나 현재까지 개발되어 현장에 투입되고 있는 새로운 에너지 기술들은 화석연료에 비하여 그 비용효율성이 현저히 낮은 실정이며, 화석연료를 100% 대체할 수 있을 정도의 에너지 생산 효율이 확보되지 않은 실정이다. 이러한 기술적인 한계로 인해 EU 는 2020 년까지 신 재생에너지 비율을 최대 20%까지 확대할 것을 목표로 설정(EU Commission, 2008)하였으며, 독일은 전력생산의 30%를 신 재생에너지로 대체할 것을 정책목표로 설정(BMU, 2008)하여 추진 중이다. 이러한 수치로 미루어 볼 때 가까운 미래에도 신 재생에너지를 통한 화석연료의 전량 대체는 어려울 것으로 예상되며, 기존의 화석연료소비를 어느 정도 대체하는 수준이 될 것으로 분석된다. 이를 극복하기 위하여 현재 EU 는 기존의 신 재생에너지원을 개별적으로 운영하는 것이 아니라 EU 전체 및 아프리카 북부의 사막지방까지 연계하는 대규모의 신 재생에너지 발전 Network 를 도입하여, 각각의 에너지원의 효율을 최대화하여 EU 전체 1 차 에너지수요를 대부분 충족시킬 수 있는 계획을 수립하여 실행 중에 있다(그림 1).

[그림 1] DESERTEC-EUMENA 프로젝트 (자료: Wuppertal Institut, 2009)

3. 새로운 가능성 - 집광형 태양열 발전

가. 집광형 태양열 발전

이러한 대규모 신 재생에너지 발전 Network 의 중추적인 역할은 바로 집광형태양열

발전이 수행할 것으로 예상되고 있다. 그 이유는 집광형태양열 발전시설이 다른

시설에 비하여 도입 비용이 저렴하며, 또한 다른 에너지원에 비하여 활용분야가

매우 넓기 때문이다. 또한 직접적인 발전 이외에 축적된 열에너지의 저장기술이

계속 개발됨에 따라, 그 잠재력 또한 높게 평가 받고 있다.

1) 정의

집광형 태양열 발전(Concentrating/Concentrated Solar Power, CSP)은 태양의

복사에너지를 한 곳에 집광시켜 고온(400~1,000℃)의 열에너지를 포집, 전열체(물

혹은 용융 염)를 가열하고 이를 통하여 증기를 생산, 발전터빈을 가동하는

시스템이다. 이러한 발전 기술은 일반 태양광 발전의 낮은 발전효율과 일조시간에

국한된 발전설비 구동 등 기존의 태양광발전이 갖는 한계를 극복하기 위한 기술로

인정되어 현재 미국과 유럽에서는 새로운 신 재생에너지 기술로 각광을 받고 있다.

CSP 시스템의 발전 규모는 지역과 일조량에 따라 상이하나 대략 5~280MW

정도이며, 현재 보다 큰 규모의 발전소가 건설 중 이거나 계획 중에 있다.

(GreenPeace et al. 2009).

2) CSP 시스템의 종류

CSP 시스템은 태양의 직사광선은 집중하여 고온의 열에너지를 증기 혹은 가스로

변환하여 가스터빈을 가동함으로써 전력을 생산하게 된다. 이러한 프로세스에는

집광장치(Concentrator), 열 수집장치(Receiver), 열 전달 및 저장장치(Transport and

Storage) 및 발전장치(Generator) 등 4 개의 설비가 요구된다(그림 2).

[그림 2] CSP 시스템 구성 설비

CSP 시스템의 구조는 발전 설비 가동 지역의 특성에 따라 다양하게 변형되어

개발되어 왔으며, 일반 발전 시스템과 공용(Hybrid)으로 설치하는 것이 선호되었다.

그 이유는 여름철 최대전력수요 발생 시 추가전력의 공급과 우천 시 부족한 전력을

원활하게 공급하기 위해서였다. 이러한 구조의 다양성 때문에 CSP 시스템을

구분하기는 어려우나, 현재는 태양의 직사광선을 한 곳에 집중시키는 집광설비

(Concentrator)의 유형에 따라 다음과 같이 크게 4 가지로 분류된다. (GreenPeace et

al, 2009).

가) Parabolic through(타원형 원통) 방식

Parbolic through 는 그림 3(a)와 같이 긴 타원형 원통 형태로 제작된 반사체

(Reflector)가 Throgh 의 초점에 놓인 집열관(Absorber Tube)에 태양열을 집중시키는

방식으로, 집열관 내 가열된 전열물질은 약 400℃ 정도 까지 가열되며, 가열된

전열물질은 열에너지 전달 파이프를 통하여 열 교환기로 수송되어 발전을 위한 증기

생산을 위하여 이용되게 된다. 이 방식에 적용되는 전열물질은 끓는점이 낮은 혼합

(synthetic oil)가 이용된다. 태양광 반사를 위한 원통은 태양의 고도에 따라 수직

방향으로만 위치 변환이 가능한 1 축형 태양 추적 시스템이 적용된다.

나) 중앙 집광 방식 또는 Solar Tower 방식

이 방식에서는 태양광을 원형으로 배열된 수많은 태양광 반사장치 (Heliostat)가

중앙에 위치한 타워 상단의 태양열 수집 장치(Receiver)에 집중시킨다(그림 3(b)).

중앙 타워의 열 수집장치에는 고밀도의 열 에너지가 집중되며, 집중된 열 에너지는

타워 내에서 발전을 위한 초고온의 증기로 변환된다. 열 전달을 위한 전열 물질은

물이나 용융염이 그리고 일반 공기가 많이 이용된다. 이 방식에서 생산된 증기 또는

공기는 가스 터빈에 직접 사용될 수 있는 수준인 1000℃ 이상의 고온 고압의 기체

형태로 발전 프로세스에 전달된다.

다) Parabolic dish(반원형 접시) 방식

이 방식에서는 태양광을 타원형 접시 형태로 제작된 반사체가 접시 상단의 초점에

위치한 열 수집장치에 집중시킨다(그림 3(c)). 가스 또는 전열용액을 가열하기

위하여 수집장치에 흡수된 태양열의 온도는 약 750℃ 정도이다. 이렇게 가열된 가스

또는 전열용액은 수집 장치 내 설치된 소형 엔진의 피스톤을 작동시키거나 수집

장치 내 소형 터빈을 가동시켜 전기를 생산하게 된다. 태양광 반사체는 태양의

위치와 고도에 따라 상하 좌우 조절이 가능한 2 축형 태양 추적 시스템이 적용된다.

라) Linear Fresnel Reflector (LFR, 선형 프레넬 반사) 방식

이 방식에서는 태양광을 거의 평판의 형태로 제작된 반사체(Fresnel)를 이용하여

반사체 상단에 위치한 선형의 열 수집 장치에 집중시킨다(그림 3(d)). 이 방식에서는

일반적으로 물이 선형의 열 수집장치 내를 통과하면서 증기로 변환된다. 집광방식과

열 수집방식은 타원형 원통(Parabolic through) 방식과 유사하나, 일반적인 설비

제작비용이나 설비 운영비용이 타원형 원통방식에 비하여 저렴하다.

[그림 3] 태양광 집광 방식에 따른 CSP 시스템 분류(자료: GreenPeace et al. 2009)

나. CSP 시스템의 장점 및 시장 현황 1) CSP 시스템의 장점 CSP 시스템의 가장 큰 장점은 기존의 전력망(Grid)에 간단히 섵치하여 통합 운영할 수 있다는 점이다. 또한 CSP 시스템은 일반적인 태양광 발전 시스템에 비하여 1 차로 생산된 에너지의 저장이 용이하다. 태양광 발전 시스템의 경우, 태양전지 패널을 통하여 직접 전기를 생산하므로 이를 저장하기 위한 대용량의 충전지가 필요하다. 그러나 CSP 시스템은 1 차로 열에너지를 생산하므로 다양한 형태의 열저장장치(Thermal Storage)를 적용, 생산된 열에너지를 장시간 저장할 수 있다. 저장된 열에너지는 일몰 후 발전 프로세스에 공급되어 심야에도 전기에너지를 생산할 수 있다. 따라서 태양열은 CSP 시스템을 통하여 더 이상 간헐적인 전력원(Intermittent Power Sources)이 아닌, 지속적이며 수요 발생 시 즉시 전력공급(Dispatchable Generation)이 가능한 에너지원으로 인정받을 수 있을 것이다.

[그림 4] CSP 발전 설비의 폐열 활용 분야(자료: Solar Millenium, 2009) 독일의 Solar Millenium 사가 스페인 안달루시아(Andalusia) 지역에 설치한 안다솔(ANDASOL) CSP 발전소는, 유동성 용윰염 혼합물(Malten Salt, NaNO3 와 KNO3 혼합)을 열 저장물질(Storage Fluid)로 사용한 열 저장시설(Thermal Storage)을 추가로 설치하여 일조시간 중의 발전량과 거의 유사한 발전량을 일몰 후 심야까지 획득할 수 있도록 설계되었다(Solar Millenium, 2009). CSP 의 또 다른 장점은 발전 기능 이외에 다양한 기능이 추가될 수 있다는 점이다. 그림 4 와 같이 CSP 시설의 발전 후 남은 폐열은 시스템의 예열, 냉방 및 해수의 담수화를 위한 에너지로 사용할 수 있다(Solar Millenium, 2009).

CSP 의 다양한 추가 기능 중 현재 가장 주목 받고 있는 기능은 고온의 열에너지를 통한 수소(H2)의 생산이다(2009, 유주현, 2009). 수소는 현재 가장 청정한 에너지원으로 평가 받고 있으나 생산과정에서 대량의 천연가스가 열에너지 공급을 위하여 연소된다. 대량의 천연가스 연소는 곧 대량의 온실가스 배출을 의미한다. 따라서 수소는 불완전한 청정에너지로 인정받고 있는 실정이며 저효율의 에너지로 인식되고 있다. 그러나 만약 태양의 열에너지를 이용하여 수소를 생산할 수 있다면, 수소는 오염물질과 온실가스 배출이 전무한 완전한 청정에너지로 재 탄생할 수 있을 것이다. 이러한 태양에너지를 통한 수소 생산 프로세스 개발은 2050 년까지의 추진될 ‘유럽 수소 및 연료전지 로드맵’의 핵심 목표이기도 하다. CSP 시스템의 발전과정에서 생산되는 고온의 열에너지의 일부 혹은 발전 후 폐열을 수소생산 공정에 투입하여 수소를 생산하고 저장할 수 있다면, 기상조건 악화로 인한 발전량 감소 시기나 최대전력수요가 발생하는 여름철에 연료전지에 수소를 공급하여 필요한 전력을 생산할 수 있을 것이다. 또한 일조량이 부족한 지역의 에너지 수요 충족이나 기존의 시설에 추가적인 전력공급을 위하여 화석연료를 공급원으로 하는 일반 증기터빈 발전설비와 같이 공용(Hybrid)으로 설치할 수 있다는 장점도 있다. 실제 Solar Millenium 사는 쿠라이맷(KURAYMAT, 이집트) 프로젝트에서 기존 발전 설비의 화석연료 소비량을 감축하기 위한 추가 설비로 발전량 20MW 규모의 CSP 를 설치하였다(그림 5).

[그림 5] 기존 설비 에너지 소비 절감을 위한 CSP 설치 사례 (자료: Solar Millenium, 2009) 2) CSP 시스템 도입현황 및 전망 지난 5 년간 CSP 시스템 시장은 급속도로 확장되었으며, 도입 초기에는 새롭게 소개되는 신 재생에너지 발전 기술 중 하나였으나 최근에는 가장 주목 받는 핵심 에너지 기술로 인정받고 있다. 2008 년 현재 설치되어 운영되고 있는 CSP 시스템의 규모는 약 604MW 이며, 이 중 569 MW 가 Parabolic through 방식을 적용한 시스템이고, Solar tower 는 32.5 MW, Linear Fresnel Reflection 방식은 약 1.4 MW

정도 이다. 대부분의 CSP 시스템은 현재 미국(419 MW)에 설치되어 있으며, 나머지는 스페인(183 MW)에 설치되어있다. 현재 설치되어 운영 중인 CSP 시스템들은 1970 년대 발생한 오일쇼크에 의한 대응책으로 1980 년대에서 1990 년대 건설되었다(그림 6).

[그림 6] 국가별 CSP 시스템 설치 규모(자료: Wuppertal Institut, 2009) 21 세기에 들어 지구온난화와 기후변화 대응 등의 국제적인 환경문제가 대두되면서 신 재생에너지의 중요성이 점차 높아짐에 따라 2008 년 현재 약 761 MW 규모의 CSP 시스템이 건설 중에 있다. 이 중 365 MW 가 스페인에, 82 MW 는 미국, 20~25 MW 는 이집트, 알제리 및 모로코 등의 지역에 분산되어 있으며, 나머지 250 MW 규모의 Parabolic through 는 이스라엘에 설치 중에 있다. 현재 운영 중이거나 설치가 진행 중이며 또한 앞으로 도입이 예정 중인 CSP 시스템 중 가장 많이 적용된 집광 방식은 설치가 간단하고 열효율과 발전효율이 높다고 평가 받고 있는 Parabolic through 방식이다(그림 7).

[그림 7] 집광 방식별 CSP 시스템 설치 규모(자료: Wuppertal Institut, 2009)

주: PT=Parabolic through, LFR=Linear Fresnel Reflector, PD=Parabolic dish,

Comb.=Combination.

현재 설치 고려 중 이거나 설치 계획이 마련 중인 CSP 는 5,780 MW 정도이다. 이 중

약 3,520 MW 가 미국에서 추진 중이며, 1,900 MW 는 스페인에서 추진 중이다.

이러한 대규모 CSP 시스템 건설 계획을 통하여 앞으로 CSP 시스템 시장이

초고속으로 성장할 것이라고 예상되고 있다.

최근 그린피스(GreenPeace), 국제에너지기구(IEA)의 SolarPACES 그리고

유럽태양열전력협회(ESTELA)의 공동 연구결과와 독일 부퍼탈(Wuppertal) 연구소의

연구결과에 의하면, 여러 시나리오 중 가장 적극적인 CSP 도입 시나리오 적용 시

2030 년까지 전 세계 에너지 발전에 7%를, 그리고 2050 년까지 전 세계 에너지

발전의 수요의 25%를 CSP 시스템이 분담할 것이라고 예상되었다. 물론 이러한

성공적 결과의 실현을 위하여 2015 년까지 연간 210 억 유로, 그리고 2050 년까지

1740 억 유로 규모의 대규모 투자가 수반되어야 하며, 이러한 투자가 실현되면

2050 년까지 최대 1,524 GW 규모의 발전 설비가 도입될 수 있으며, 관련 설비

생산과 운영을 위한 일자리 50 만개 창출과 더불어 2050 년에는 연간 약 47 억 톤의

이산화탄소 배출을 감축하여 2050 년까지 이산화탄소 배출 누적 감축 총량이 550 억

톤 정도에 도달할 것이라고 예상된다(GreenPeace et al, 2009, Wuppertal Institut,

2009).

3) CSP 시스템을 통한 발전비용 전망

CSP 시스템을 통한 발전비용은 미국의 경우 평균 15 센트/kWh 정도이며, 일조량이

풍부한 일부 지역에서는 약 8 센트/kWh 정도로 분석되고 있다. 그러나 CSP 시스템

도입을 위한 초기 투자비용이 일반 발전설비에 비하여 매우 높은 실정으로, 각국은

정부차원의 건설비 보조정책이 마련되어 시행되고 있다. CSP 시스템 도입 비용을

분석하여 보면, 총 투자비용의 80%는 건설비이며 나머지 20%는 연간 시스템

운영비용이다. CSP 시스템의 발전을 위한 에너지원은 태양열로서 추가비용이

소요되지 않을 것이므로 시설 도입 후 다음 해부터의 연간 발전비용은 결국 20%의

운영 비용뿐 이다. 이러한 발전비용 특성과 CSP 시스템의 운영기간을 20 년이라고

가정할 경우 1kWh 당 발전비용은 3 센트 정도로 추산된다(GreenPeace et al, 2009).

현재는 화석연료를 이용한 발전비용이 CSP 시스템에 비하여 매우 저렴하나, 추후

화석연료 수요 변화, 운송료 변화 및 자원외교 등의 외적 요인들의 변화에 따라

발전비용이 매우 크게 변동될 것이며, 앞으로 예상되는 화석연료의 희소성 증대와

더불어 발전 비용 또한 급격히 증대될 것이라고 예상된다(Solar Millenium, 2009).

다. CSP 시스템의 우리나라 도입 가능성과 한계

앞에서 살펴본 바와 같이 CSP 시스템은 미래의 전력수요와 화석연료의 생산량

감소에 따른 대응 기술로 전 세계적인 주목을 받고 있다. CSP 시스템 관련 다양한

설비를 생산하고 있는 독일의 Solar Millenium 사는 최근 전 세계의 일조량과

일조시간 등의 태양에너지 획득 조건을 분석하여 태양열 발전 적지를

분류하였다(그림 8). 분석 결과에 의하면 대부분의 사막 지역이 최고 적지로 분류된

반면, 북반구의 한대 지역은 부적격지로 구분되었다. 주목할 내용 중 하나는

우리나라 남부지방이 태양열 발전을 위한 가능성을 보유하고 있는 것으로

분석되었다는 점이다. 이러한 분석 결과를 통하여 남부 지역의 적절한 입지를

확보하면 우리나라도 이러한 설비를 국내에 설치할 수 있다는 가능성을 확인할 수

있다.

[그림 8] 태양에너지 조건을 감안한 태양열 발전 적지(자료: Solar Millenium)

그러나 CSP 시스템 또한 관련 설비를 건설하기 위한 대면적의 토지가 필요하다.

우리나라와 같이 토지소유의 명확한 목적(재산 증식, 매장문화 등)이 존재하는

국가에서의 추가적인 건설부지 확보는 매우 해결하기 어려운 문제이며, 해결한다

하더라도 토지의 보상 등의 이유로 초기 투자비용이 매우 높을 것으로 판단된다.

따라서 토지의 확보 규모도 매우 소규모일 것이며, 초기 투자비용 또한 상승하여,

최종적으로 발전단가가 매우 높아질 수 있다. 독일 Solar Millenium 의 자료에

의하면, 현재의 기술수준을 기준으로 CSP 시스템의 발전 비용효율성 확보를 위한

최소한의 출력규모는 200~250 MW 정도라고 분석하고 있다(Solar Millenium, 2009).

4. 결론 및 제언

우리나라에 직접 도입할 수 없는 기술이라고 하더라도 CSP 시스템 시장은 신

재생에너지 분야에서 가장 빠른 성장세를 보이고 있는 기술 분야로 인정받고 있다.

따라서 이러한 기술을 보유한 기업이나 연구소는 급변하는 신규 시장에 진출할 수

있으며, 일광조건이 우수한 지역에 CSP 시스템을 설치하여 우리나라의 경제성장과

인력 창출을 위한 새로운 산업분야로 자리매김 할 수 있을 것으로 사료된다. 독일의

Juelich 연구소는 독일의 아헨(Aachen) 시와 협력하여 독일 국내에 최초로 CSP 시범

시스템을 건설하였다(그림 9). 그러나 이 시스템은 CSP 시스템을 통하여 아헨 시에

전력을 공급하기 위한 시설이 아니라, CSP 시스템 주요 설비 부문들에 대한 연구와

신소재 및 새로운 시스템 설계 연구를 위한 시범 단지이다. 전 세계 CSP 시스템

적지를 제시한 그림 8 에 의하면, 독일을 포함한 중부 유럽 지역은 CSP 부적격지로

분류되어 있다. 이러한 불모지에 소규모이나 이러한 시스템을 설치하는 사례는

우리나라의 관련 기술 분야가 나아가야 할 길을 보여주는 중요한 사례라고 판단된다.

분석에 의하면 지구상 전체 사막지역의 1% 면적에 일사 되는 태양에너지는 현재

수준의 전환효율을 고려하더라도 전 세계의 전력수요를 모두 충당할 수 있는 막대한

양에 이르는 것으로 알려져 있다. 태양에너지는 화석연료의 대안으로 무한한

보유량을 가지는 유일한 신 재생에너지 자원이며, 기존 기술들이 지니고 있는

한계와 진보의 정도를 고려할 때에, 태양열발전은 멀지 않은 미래에 가장 경제성이

있는 신 재생에너지 활용기술의 하나가 될 것이라 전망된다. 이러한 조건에 대규모

투자로 현안 이슈들이 적극적으로 해결된다면 향후 CSP 기술의 확산은 더욱

가속화될 전망이며, 2012 년 이후에는 미국과 유럽을 시작으로 전세계로 확대

건설되면서 2020 년까지 CSP 시장은 연평균 약 50%씩 성장하여 최대 18GW 에

달할 것으로 전망되고 있다(Deutsche Bank, 2009).

[그림 9] 독일 국내 최초 시범 CSP 시스템 단지(자료: Juelich Institut, 2009)

향후 CSP 는 태양열 에너지가 풍부한 지역의 대규모 발전 부분에 특화되어 있어 80%

이상이 100KW 미만으로 도심지의 소규모 발전이 대부분인 기존 태양광 발전의

부족한 부분을 보완하는 형태로 발전해 나갈 수 있을 것이다. 더불어 CSP 는 대용량

발전에 차별화된 장점을 지닌 신 재생에너지로서, 기존 태양에너지 산업의 주류인

난방분야의 태양열 온수기와 전력분야의 태양광 발전기 이외에 새로운 기회가 될 수

있다. 특히 대규모 설비 투자와 건설, 프로젝트 관리 등이 중요시 되는 산업으로

관련 분야의 성장이 기대된다.

앞서 언급한 바와 같이 우리나라의 일사량을 분석하여 본 결과 우리나라는

전반적으로 CSP 최적지로 분류할 수는 없으나, 남해안 및 제주도 일원의 우수한

일사조건을 활용하는 등 우리나라 각지의 지리적, 기후적인 특성을 잘 파악하여

우리나라 환경에 적합한 CSP 개발을 해야 할 것이다. 더불어 국내 도입을 위한

기술개발 경험을 활용하여 미국과 중동 및 북아프리카(MENA) 지역에서 활발히

이루어지고 있는 대규모 CSP 프로젝트에 참여할 수 있도록 큰 관심을 기울여야 할

것이다. 우리나라와 같이 일사량이 상대적으로 부족하지만, 뛰어난 기술을 바탕으로

시장을 선도하고 있는 독일 등 선진국들이 자국이 개발한 기술을 이용하여

스페인이나 북아프리카 등 고밀도 일사지역에서의 발전플랜트 건설을 주도하고

있다는 점은 우리나라에 좋은 본보기가 될 수 있을 것이다.

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