분트 [경제직필]녹색산업 3대 강국으로 가는 길

이상학 0 4 14:44

분트 브라질 벨렝에서 11월10일부터 2주간 열리고 있는 제30차 유엔 기후변화협약 당사국총회(COP30)에서 미국과 중국의 엇갈린 행보가 초기부터 주목받고 있다. 미국이 연방 차원에서 처음으로 참여를 거부한 가운데, 탄소배출 정점에 오른 것으로 추정된 중국이 매우 능동적으로 기후 거버넌스에 참여하고 있어서다. 그런데 정작 중요한 대목은 그 밑에 깔린 산업적 배경이다. 기후위기를 부인하고 석유개발로 퇴행하는 트럼프 정책은 역설적으로 녹색국가 중국이 세계의 미래를 선도하도록 부추기고 있기 때문이다.
특히 녹색 기술에 대한 보조금을 삭감하고 화석연료로 되돌아가는 트럼프의 정책이 태양광 패널, 풍력 터빈, 첨단 배터리 분야의 지배적 공급자이자 녹색 기술들을 통합해온 중국에 절호의 기회를 안겨주고 있다며 영국의 이코노미스트지는 한탄했다. 심지어 뉴욕타임스는 미국이 기후 행동을 저지하고 유럽이 녹색 목표 실현에 고군분투하는 가운데, 녹색산업을 앞세운 중국이 신흥경제국에서 일으키는 놀라운 변화를 다음과 같이 예시했다. “브라질, 인도, 베트남 같은 국가들은 태양광과 풍력 발전을 급속히 확대하고 있다. 에티오피아와 네팔 같은 저개발국가들은 가솔린 차량을 건너뛰고 배터리 차량으로 직행하고 있다. 석유 수출국인 나이지리아는 첫 태양광 패널 제조 공장 건설을 계획 중이다.”
녹색산업 패권을 스스로 포기한 미국과, 녹색산업을 내수산업의 중추로 키워 세계의 녹색전환을 주도하려는 중국 사이에서 한국은 무엇을 해야 할까? 일단 이재명 정부는 2030년까지 현재의 35GW(기가와트) 남짓한 재생에너지 비중을 100GW까지 끌어올리는 등 이전보다 훨씬 전향적으로 녹색전환을 추구하고 있다. 현재 연간 3GW 남짓한 재생에너지 신설 규모를 당장 내년부터 매년 3배 이상에 해당하는 10GW씩 증설해야 한다. 반대로 충남 태안화력발전소를 필두로 예정된 화석연료 발전을 차례로 가동 중단해야 한다. 올해 첫 20만대를 돌파했으나 아직 100만대도 미치지 못한 전기차 역시 2030년까지 400만대 이상으로 늘려야 한다.
이 시점에서 매번 등장하는 예민한 쟁점이 있다. 태양광을 확대하면 중국 태양광 업체만 좋을 거라든지, 전기버스 등 대중교통 전기화를 추진하면 중국 전기차 수입만 급증할 거라는 반복된 비난이다. 그런데 알아둘 게 있다. 중국산 범람을 핑계로 재생에너지 확대와 전기차 전환을 미루면 미룰수록 한국과 중국의 녹색 기술과 경쟁력 격차는 더 커지고, 결국에는 한국의 녹색산업은 붕괴하고 말 것이란 점이다. 그 결과 에너지전환과 전기화라는 불가피한 녹색 미래를 역설적으로 완전히 중국에 의존하게 될지 모른다.
또한 잊지 말아야 할 사실은 불과 수년 전까지만 해도 중국을 제외하면 한국이 드물게 탄탄하고 잠재력 있는 녹색 제조 국가였다는 점이다. 예를 들어 태양광과 풍력 터빈 생산, 배터리와 전기차, 전해조와 히트펌프 등 6대 녹색 제조에서 한국은 꽤 견고한 생산 기반을 보유했다. 한화큐셀 등 주요 국내 기업들은 세계 태양광 생산에서 상당한 비중을 차지했고, 한국의 배터리 3사는 한때 80% 이상의 글로벌 시장 점유율을 자랑했다. 더욱이 한국은 여전히 해상풍력을 위한 해양 플랜트 기술도 보유하고 있고 국내 주요 가전기업들은 히트펌프 주요 생산자이기도 하다.
하지만 최근 수년 사이 국가 정책에서 재생에너지나 전기차 같은 녹색산업이 터부시되면서, 중국 대비 경쟁력이 점점 불리해지고 시장 점유율도 추락했다. 그리고 급기야 주요 배터리 기업들은 적자에 빠지고 태양광 공장을 폐쇄하는 국면을 자초하게 된 것이다. 일각에서는 원전산업으로 만회할 수 있다고 강변한다. 하지만 전 세계 신설 발전소의 80% 이상을 재생에너지가 주도하는 글로벌 추세에서, 시장성만 놓고 봐도 원전은 고작 400억달러 미만의 시장 규모에 불과하다. 반면 태양광은 최소 2500억달러 이상, 풍력은 1700억달러 이상, 배터리도 1200억달러가 넘는다.
정부는 지금 2030년까지 ‘AI 3대 강국’을 목표로 AI 중심의 산업전환에 온 힘을 기울이고 있다. 하지만 AI를 추진할 막대한 전력이 재생에너지로 공급되어야 기후 정책과 AI 정책은 함께 갈 수 있다. ‘AI 3대 강국’에 앞서 ‘녹색 강국’이 되어야 하는 이유다. 미국과 치열한 AI 경쟁을 벌이는 중국도 15차 5개년 계획을 세우며 AI전환 이상으로 녹색전환을 강조하는 상황이다. 세계적으로 드문 녹색 제조 잠재력을 가진 한국은 그 기반이 완전히 상실되기 전에 녹색산업을 되살려야 한다. 지금 한국에서 절실한 정책은 ‘녹색산업 정책’이다.
튼튼하기는 하지만 재활용이 어려운 유리섬유 재질의 풍력 발전기 날개(블레이드)를 친환경 소재로 바꿔 제작하는 기술이 2027년 등장할 것으로 보인다. 식물성 소재이며, 여름용 의복 옷감 리넨의 원료인 ‘아마’를 활용하는 것이 핵심이다. 이 기술이 실용화하면 수명을 다한 뒤 자연으로 돌아가 썩는 풍력 발전기 날개를 볼 수 있을 것으로 전망된다.
최근 독일 킬 응용과학대 연구진은 풍력 발전기 날개를 친환경 소재로 제작하는 연구를 위해 자국 북부 슐레스비히홀슈타인주 에너지기후보호국에서 17만5000유로(약 2억9700만원)의 기본 연구비를 지원받기로 했다고 밝혔다.
연구진은 이를 통해 면적이 총 200㎡ 이하인 소형 풍력 발전기 날개를 2027년까지 개발할 예정이다. 일반적으로 풍력 발전기는 바람개비 형태다. 길쭉한 막대기 형상의 날개 3개가 일정한 간격을 두고 부채처럼 넓게 펼쳐져 있다.
연구진은 자신들의 풍력 발전기 날개를 아마와 발사나무, 오동나무를 조합해 만들 계획이다. 아마는 풀의 일종으로, 인장 강도(당기는 힘을 견디는 능력)가 높은 섬유를 뽑아낼 수 있다.
아마는 통기성 좋은 여름용 의복 옷감 리넨의 소재이기도 하다. 연구진은 풍력 발전기 날개가 공업용이라는 점을 고려해 옷을 만들 때보다 아마 섬유를 굵게 뽑아내 사용할 것으로 보인다.
발사나무는 부피보다 매우 가볍고, 오동나무는 습기에 잘 견디는 데다 튼튼하다. 이 3가지 식물성 원료를 결합하면 경량화와 높은 내구성을 달성할 수 있을 것으로 연구진은 보고 있다.
연구진이 이번 기술을 만드는 것은 환경 보호 때문이다. 현재는 풍력 발전기 날개를 주로 ‘유리섬유 강화 플라스틱’(FRP)으로 제작한다. 유리섬유는 유리를 실처럼 가느다랗게 뽑아 만든 것인데, 주성분은 규산염이다. 여기에 플라스틱을 섞은 것이 FRP다. FRP는 강도가 높고 물이나 염분, 화학물질에 부식되지 않는다. 야외에서 비바람을 맞고, 들쭉날쭉한 기온 변화를 견디며 작동해야 하는 풍력 발전기 날개에 딱 맞는 소재다.
하지만 FRP는 재활용이 어렵다. 유리섬유와 플라스틱을 분리하는 일 자체가 힘들기 때문이다. 단일 소재가 아니면 재활용에 걸림돌이 생긴다. 이러다 보니 FRP로 만든 풍력 발전기 날개는 약 20년인 수명이 다하면 소각이나 매립된다. 이것도 고육책이다. 태우면 오염물질이 나오고 묻어도 부패하지 않는다.
풍력 발전기 날개는 현재 매년 5만t이 버려진다. 2030년에는 폐기 규모가 연간 50만t까지 늘어날 것으로 학계와 업계는 전망한다. 오로지 풀과 나무를 통해 풍력 발전기 날개를 제작하는 연구진 기술을 사용하면 환경 피해 걱정을 크게 덜 수 있게 된다. 폐기 뒤 썩는 풍력 발전기 날개가 등장하는 것이다.
이와 함께 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션을 활용해 새로운 풍력 발전기 날개 형상을 정밀 설계할 예정이다. 웬만한 강풍에도 부러지지 않는 날개 디자인을 찾아 강도를 더욱 높일 방안을 고안하려는 노력이다.
연구진은 대학 공식 자료를 통해 “식물성 소재로 FRP를 대체하는 기술이 실용화하면 풍력 발전기 날개 제작 비용을 줄이는 효과도 볼 수 있을 것”이라고 밝혔다.

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