국가의 장기 발전 계획 수립 시급
전문기자가 제안하는 국가비전 2050
1. 한반도 평화체제와 몽골리안 경제공동체
2. 경제력, 삶의 질 세계 5위
3. 산업별 비전 2050
• 정보/전자산업 • 석유/정밀화학, 첨단소재 산업
• 에너지 산업 • 기계, 우주항공 산업 • 대한민국의 소프트파워
4. 아시아의 HUB 대한민국
(3) 에너지∙환경 산업
■ 너무 늦게 시작한 탄소중립
이제 에너지 및 환경 산업의 비전을 살펴볼까요? 우리나라는 탄소중립 정책을 너무 늦게 시작했습니다. 기업들 눈치 보느라 차일피일 미뤘던 것이죠.
탄소중립이란 탄소배출량에서 탄소 제거량을 뺀 순수한 배출량이 제로가 되는 넷 제로 상태를 말합니다.
EU는 90년대부터 적극적인 탄소감축 정책을 실시했으며, 지금은 어느 정도 가시적인 성과를 보이고 있죠. 그러나 우리는 2019년부터 본격적으로 검토를 시작하여 2020년에 탄소중립 기본법을 제정하였습니다.
탄소중립 문제는 기후위기 대응이라는 측면보다는 기후위기를 명분으로 한 이데올러기이고 선진국의 새로운 무역장벽이란 관점에서 바라봐야 합니다. 그러면 모든 산업과 사회 시스템 전체를 관통하는 핵심 사안이 되는 것이죠.
■ 태양광 발전
태양광 발전은 탄소배출이 없는 대표적인 재생에너지죠. 기존의 태양광 발전은 그 동안 누적된 문제 및 설치할 수 있는 부지 부족 때문에 난관에 처해 있습니다. 더 이상 유휴 임야나 건물 옥상에 설치하는 방식으로는 한계가 많습니다.
결국 태양전지의 효율을 극대화하거나 건물 벽면이나 유리창에 설치할 수 있는 새로운 형태의 태양전지가 요구됩니다. 페로브스카이트 기반의 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 비해 에너지 전환 효율이 2배 가까이 높습니다. 태양광 발전량을 높이려면 박막 필름이나 창호형 태양전지가 절대적으로 필요합니다.
■ 풍력발전
풍력 발전 역시 말도 많고 탈도 많죠.
건물이나 도로의 소형 풍력발전기는 발전용량이 미미하죠. 전력 공급이 어려운 소규모 독립전원으로 활용되죠. 농지나 산악의 풍력발전기는 저주파 소음이 심각하여 제약이 많죠.
결국 바다에 대규모로 풍력발전기를 설치하는 것이 유일한 대안이라 생각합니다. 해상풍력은 육상풍력에 비해 건설비가 비싸므로 규모의 경제가 필수적입니다. 수소 생산 플랜트와 결합하여 종합적인 전력수급 조절 체계가 요구됩니다.
■ 수소에너지
수소 에너지에 대한 접근은 태양광, 풍력과는 스케일 자체가 다릅니다. 단순히 에너지 믹스를 어떤 구성할 것인가 차원이 아니라는 것이죠. 그래서 수소경제라는 이름이 붙은 것이다.
수소의 가장 큰 장점은 공급원이 무한하고, 조달하기 쉽다는 점이죠. 물이 없는 곳은 없으니까요! 수소의 용도는 연료전지 전기자동차의 원료, 냉방 및 조리용, 연료전지 발전용, 에너지 저장매체, 화학산업용 원료 등으로 구분할 수 있죠. 수소 에너지는 사용 후 물만 발생하는 진정한 의미의 친환경 에너지죠.
우리나라처럼 석유자원이 없는 나라는 에너지 안보 차원에서 매력적인 에너지죠.
재생에너지와 연계하여 에너지를 저장하는 매체로 활용하는 등 기존 에너지 시스템에 미치는 영향이 큽니다.
2050년 전 세계 수소시장 규모는 2,500조원에 이를 전망입니다. 국내 경제 유발효과가 70조원을 상회할 것이며, 그 중 수소차 매출이 25조원에 달하여 가장 큰 비중을 차지하죠. 수소에너지는 전체 최종 에너지 수요의 21%를 담당할 것으로 예상합니다.
■ 꿈의 기술, 핵융합 발전 (인공태양)
우리가 주의깊게 지켜봐야 할 기술이 행융합발전입니다. 흔히 인공태양이라 부르죠. SF 영화에서는 아이언맨의 에너지원이기도 하고요. 이론적으로는 인류의 에너지 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 꿈의 기술이죠.
핵융합의 원리는 태양에너지의 원천과 같습니다. 수소원자와 3중 수소를 활용하여 1억도가 넘는 초고온 플라즈마 상태에서 수소가 헬륨으로 바뀔 때 방출되는 열을 활용하여 증기를 발생시키고, 이 증기로 터빈을 돌려 발전하는 방식입니다.
우리나라에는 대전에 K-Star 실험로가 있고, 1억도 유지하는 시간을 기준으로 보면 세계 최고의 기술수준을 보유하고 있습니다.
현재 한국, 미국, EU, 일본, 중국, 인도 등 7개국이 공동 참여하는 ITER 프로젝트를 진행 중입니다. 100억 유로의 사업비로 프랑스에 실험로를 건설 중입니다. 2025년에 실험로를 완공하고, 2035년에 발전을 시작할 계획입니다.
■ 동북아 광역 전력망 (Super Grid)
탄소중립 2050 달성을 위해 관건은 동북아 광역 전력망인 슈퍼그리드입니다. 동아시아도 유럽처럼 전력망을 연결하여 대륙 차원에서 에너지 문제를 해결하자는 것입니다. 재생에너지 자원이 풍부한 몽골과 러시아에서 전기를 생산하여 중국, 한국, 일본에 공급하자는 것이죠. 특히 한국과 일본이 알이100, 재생에너지 100%를 달성하려면 그 방법 외에는 없습니다.
핵융합 발전이 빠르게 상용화되고, 안전성이 검증된다면 문제가 없겠죠. 그러나 핵융합 기술의 안전성 검증은 누구도 장담할 수 없습니다.
슈퍼그리드 프로젝트는 1990년대부터 논의되고, 이미 예비타당성 검토까지 거쳤습니다. 문제는 북한 리스크죠. UN의 대북제재 때문에 착수를 못하고 있습니다.
중국은 웨이하이-인천 간 해저 케이블을 제안합니다. 그러나 우리 입장에서는 북한을 통과하는 라인이 더 바람직합니다. 한반도 평화체제 구축과 남북 경협이 중요하기 때문이죠.
(4) 기계, 우주항공 산업
■ 친환경 & 자율주행 Mobility
친환경 자동차는 이제 거스를 수 없는 대세죠. 배터리 전기차는 승용차 중심으로, 수소연료전지 전기차는 화물차, 선박 등에 적용될 것입니다.
자율주행차는 구글과 같은 빅테크 기업들이 참여하고 있지만 상용화는 많은 시간이 걸릴 것입니다. 사회 시스템의 전환도 수반되어야 하기 때문이죠.
오히려 UAM(Urban Air Mobility)의 실용화가 더 빠를 수 있습니다. UAM은 수소연료전지 엔진을 사용하므로 현대자동차에 많은 기회가 주어질 것입니다.
UAM의 시행을 위한 걸림돌 중 하나는 용산 대통령실이다. 서울시 UAM 항로의 중심지역인 한강 위 비행에 제약을 받는다. 대통령실은 기존 청와대 또는 세종시로 이전해야 하지 않을까?
■ 친환경 & 스마트 선박
기계, 항공우주 산업 분야의 또 하나의 테마는 친환경, 스마트 선박건조입니다. 국제해사기구의 현존 선박의 온실가스 감축 및 해양오염 방지 협약이 2022년 11월 발효되었습니다.
2050년까지 국제해운 온실가스 총 배출량을 2008년 대비 50% 이상 감축하는 것이 목표죠. 쉽게 말해, 기존 선박의 디젤엔진을 LNG 등 친환경 엔진으로 모두 교체해야 된다는 것이죠. 새로 건조하는 선박에는 당연히 친환경 엔진을 달아야 되겠죠.
조선산업 1위 대한민국에는 더 없이 좋은 기회입니다. 또한 에너지 효율을 높이고, 해상사고를 줄이기 위한 스마트 선박 분야에서도 우리 조선 기업들이 선방하고 있습니다.
■ 미래먹거리 우주항공 산업
우주항공산업은 당장은 큰 돈이 되지 않지만 미래먹거리를 준비하는 중요한 기술입니다.
우주항공은 다양한 요소기술이 융합되어야 하고, 정부 차원에서 거대자본을 투입하여 큰 기술을 개발한 후 이를 다시 민간에 환원시키는 구조입니다. 현대사회의 굵직한 기술들이 군사기술에서 개발되어 민용으로 적용된 사례를 돌이켜보면 쉽게 이해할 수 있을 것입니다.
우리나라는 5년 내에 달 탐사용 독자 발사체 및 엔진을 개발할 계획입니다. 2022년 발사한 다누리 위성의 경우 우리 발사체가 아니라 미국 스페이스X에 의뢰하여 쏘아올린 것이죠.
2032년에는 달 착륙 및 자원탐사를 시작하며, 2045년에는 화성 착륙을 목표로 하고 있습니다. 우주경제는 30년, 50년 후를 바라보고 투자하는 장기 국가 전략입니다.
<우주경제 로드맵>
■ 군수산업, 새롭게 떠오르는 성장동력
군수산업이 대한민국의 새로운 성장동력으로 부각되고 있습니다.
대한민국 군수산업의 강점은 우수한 성능과 상대적으로 저렴한 가격, 적시 공급이 가능한 생산능력, 남북 대치로 인해 현장에서 검증된 무기체계입니다. 당장 국가의 안보가 위협받는 나라에서 납기는 무기의 성능 못지 않게 중요한 요소가 되겠죠.
규모의 경제를 이룰 수 있고, 여기에서 발생하는 수익을 다시 기술개발에 투자한다면 우리나라 국방기술이 글로벌 탑 레벨로 올라서는 것도 멀지 않다는 희망을 가져봅니다.
초음속 전투기는 기술력의 상징이고, 부가가치가 높습니다. KF21은 엔진을 제외한 대부분의 핵심기술을 국산화했습니다. 현재 시험 비행 중이며, 2026년부터 실전 배치할 예정입니다.
4.5세대 전투기로 평가하지만 조만간 스텔스 기능을 갖춘 5세대기로 업그레이드 될 것이고, 2030년대에는 6세대 전투기로 탈바꿈하며 미국의 최신 전투기들과 경쟁할 수 있을 것으로 기대합니다.
FA50 경공격기도 실전에서 성능이 검증되면서 수출목표 1,000대 달성을 위해 한 걸음씩 나가고 있습니다.
전투기 분야의 차세대 기술은 무인기가 되겠죠.
■ 한류가 전 세계를 강타하고 있다
세계 여러 나라에서 대한민국의 소프트파워를 극찬합니다. K-POP은 한류의 상징이죠. 그 선두에 BTS와 블랙핑크가 끌고 있죠. 전 세계에서 K-POP과 드라마를 즐기기 위해 한글을 배우고 있답니다.
영화, 드라마, 웹툰 분야의 인기도 우리를 놀라게 합니다. 덕분에 코리아 브랜드의 파워는 미국, 유럽과 견주고 있습니다. 코리아는 훌륭한 나라고, 한국 제품은 사고 싶은 제품이 되는 것이죠. 우리가 과거 물 건너온 제품은 따져보지도 않고 샀던 것처럼.
아시아의 HUB 대한민국
이제 대한민국은 아시아의 허브를 향해 한 걸음씩 전진하고 있습니다. 아시아의, 최소한 동북아시아의 거점지역이 되는 것입니다. 경제, 문화, 물류, 교통 등 각 분야에서 대한민국의 위상이 높아지고 있기 때문입니다.
최근 홍콩에 있던 글로벌 언론사, 금융사의 아시아 센터들 중 일부가 서울로 옮겼다고 하죠. 허브로서 성장할 가능성이 엿보입니다.
• 서울 – 문화, 금융
• 인천국제공항 (HUB 공항)
• 송도 : UN, 국제기구
• 부산항 : 북극항로 물류센터
• 수원/평택 : 반도체
• 남동 해안 벨트 : 산업기술
• 송도 : 바이오
