에너지 신산업의 실행전략, 오픈 에너지 이노베이션
에너지 신산업의 실행전략, 오픈 에너지 이노베이션
에너지산업의 변화 그리고 위기와 기회
  • 박진호 에너지산업MD(산업통상자원 R&D 전략기획단)
  • 승인 2018.05.24 16:26
  • 댓글 0
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작금 세계 에너지산업은 기후변화대응과 셰일혁명이라는 에너지 패러다임 변화와 A ICBM으로 대표되는 4차 산업혁명 물결에 휘말려 급변하는 전환기에 접어들고 있다. 이와 관련하여 에너지 신산업(New Industries in Energy Sector: 가끔 New Energy Industry로 번역되어 신에너지산업으로 오역되고 있음)이 새로운 화두로 급부상하고 있다.
에너지 신산업은 기후변화대응, 에너지안보, 수요관리 등 에너지 분야의 주요 현안을 동시에 효과적으로 해결하기 위한 ‘문제 해결형 신산업’으로서, 시장의 흐름에 맞추어 가용 가능한 에너지신기술, 정보통신기술(ICT) 등을 최적조합으로 사용하여 사업화 하는 새로운 형태의 비즈니스군을 의미한다. 예를 들어, 수요관리시장, 에너지관리서비스, 전기차서비스, 에너지자립섬, 태양광렌탈, 발전소 온배수열 활용 등에 활용되는 새로운 산업군으로 소비자에게는 편리한 에너지절약 방법과 이를 통한 경제적 이득을, 기업에겐 새로운 비즈니스 창출 기회를, 국가에겐 보다 정밀한 에너지수요관리와 온실가스 감축방안을 제공할 수 있다.[산업통상자원부 홈페이지]

(출처: www.shutterstock.com)

에너지산업 환경변화와 에너지 신산업

세계는 지금 기후변화대응과 온실가스감축이라는 정책적 흐름과 셰일가스의 대량생산으로 촉발된 1차에너지 주도권 변화, WTO 및 FTA와 연계된 보호무역전쟁, 미국의 파리기후협약 탈퇴와 같은 자국이기주의의 부상 등 다양한 변화의 소용돌이에 진입하고 있다. 이와 함께 에너지신기술의 급속한 발전에 의해 에너지원이 다양화됨에 따라, 에너지전환 및 에너지융복합 등 에너지 신산업을 표현하는 다양성이 4차 산업혁명을 표현하는 A ICBM(AI, IoE/IoT, Cloud, Big-data, Mobile)과 어우러진 새로운 에너지비즈니스 모델들이 빠르게 쏟아져 나오고 있다.

이러한 국제 에너지정세 변화와 에너지 패러다임의 변화 속에서 우리나라 에너지산업이 신성장동력산업으로 굳건히 자리 잡기 위해서는 안정적이고도 효율적인 에너지 전환과 기술혁신을 통해 시장을 주도할 수 있는 혁신적인 진흥방안이 필요하다. 특히, 우리나라는 에너지수입 의존도가 매우 크고 에너지 공기업이 주도하는 산업적 특성을 가지고 있기 때문에 국민과 기업이 적극 동참할 수 있는 정부 주도의 오픈 에너지 이노베이션 플랫폼에 기반한 정책 추진이 필요하다고 하겠다.

에너지산업에서 있어 정책적 변화의 필요성은 발전설비증가와 전력소비정체라는 아이러니 속에서도 찾을 수 있다. 우리나라의 발전 설비용량은 2017년 현재 110 GW시대에 진입했지만, 2012년 이후 에너지 소비 증가율은 정체되고 있다. 이는 에너지효율성이 점차 우수해지고 인구증가율이 감소하는 에너지 저성장시대로의 진입을 의미하며, 과거 ‘대형 발전소 증설’에 의존해 왔던 국내 에너지산업 발전전략의 수정이 필요함을 뜻하기도 한다.

한편, 태양광과 풍력을 중심으로 한 재생에너지와 아직은 상용화를 위한 지속적 연구가 필요한 수소와 같은 이머징(emerging) 에너지의 융복합, 다양한 에너지원들의 특성을 반영한 원별 연계성 확보를 통해 국내 에너지산업의 혁신을 이끌 에너지 신산업군들이 기술혁신과 시장환경 변화에 따라 우리 주변에서 급부상하고 있다. 정책적 방향성에 맞추어 조금씩 변화를 거듭한 작금의 에너지 신산업은 에너지 수요와 공급으로 분리되어 사용되는 개념이 아니라 지능형 전력시스템,1) E-프로슈머2) 와 같이 공급과 소비의 경계가 허물어지는 에너지산업의 블루오션(Blue Ocean)으로서 기존의 한계를 초월한 새로운 시장이 창출되는 산업분야를 의미한다. 따라서 이러한 분야에 집중적인 정책적 지원이 필요하다고 하겠다.

(출처:www.shutterstock.com)

에너지생태계의 변화

1980년대까지 에너지원은 석탄을 비롯하여, 석유와 가스, 원자력이 전 세계 에너지원의 대부분을 이끌어 왔다. 따라서 에너지원에 대한 효율적 사용을 위한 발전시스템 뿐만 아니라 에너지다소비기기의 효율향상, 그리드안정성 등과 같은 이슈가 거듭하여 등장하였다. 체르노빌 원전사고 이후 지속적으로 제기되는 원자력의 안전성(이후 후쿠시마 사고로 최고조에 이름)과 화석연료로 인한 기후변화의 문제점이 나타나면서, 에너지의 방향은 점차 태양광과 풍력을 중심으로 한 재생에너지가 급성장한다. 점차 에너지와 환경을 생각하기 시작하는 에너지 민주주의가 꽃을 피기 시작한 것이다.

또한, SNG(Substituted Natural Gas), IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle), 수소연료전지, 바이오가스, 지열, ESS(Energy Storage System) 등과 같은 다양한 에너지원이 등장하고 이후, 다양한 에너지원의 융복합과 네트워크를 위한 IoE(Internet of Energy), 에너지 프로슈머, 가상발전소, V2G(Vehicle to Grid), DR(Demand Response) 등 다양한 에너지관련 요소기술들도 빠르게 나타나고 있다.

우리나라가 해당 요소기술의 연결성을 해석하기 보다는 요소기술의 해석 및 성능증진에 중심을 두고 있을 때 독일과 같은 유럽 선진국들은 해당 기술과 다양한 네트워크 방식을 가미하고, 혁신적인 규제와 제도 개선을 통해 혁신적인 시장창출을 도모하고 있다.

독일 가정용/산업용 전력가격 변화(출처:bdew)

Energiewende의 교훈

독일은 자국의 에너지 정책의 일관성 있는 추진을 위한 ‘에너지구상 2010(Energy Concept 2010)’이후, 에너지 관련법을 정비하는 에너지패키지(Energy Package, 2011)를 발표하고 이를 기반으로 ‘에너지전환(Energiewende)’ 정책을 진행하고 있다.

전통 화석에너지 중심의 에너지 수급구조에서 탈피하여 환경 친화적·경제적 에너지수급 구조로의 전환을 주요 내용으로 하고 있다. 기후변화 대응과 관련하여 온실가스 감축을 1990년 대비 2050년까지 80%~95% 감축하고, 재생에너지의 경우, 태양광과 풍력을 중심으로 적극 확대하여 전력의 80%, 에너지소비의 60%를 목표로 하고 있다. 1차 에너지 소비를 50% 감축하고 에너지생산성을 1.6% 상승하는 실행전략도 차질없이 진행하고 있다.

정책수행을 위해 독일은 지능형 전력시스템과 같은 에너지 신산업을 빠르게 활용하고 있다. 독일에서 적극 활용하는 EU통합전력망(ENTSO-E)을 통해 인접 국가와 전력망을 새로이 공유하고 있으며, 전통에너지원에서 부족한 발전량을 충당하고 재생에너지 전력의 불안정성을 해소하는 기술적 백업(Back-Up) 전원으로도 활용하고 있다.
정책 수행의 어려움도 당연히 발생하고 있기는 하다. 즉, 에너지전환에 따른 전력요금 상승3) 이라는 난제가 있지만, 국민 수용성으로 그 정당성을 확보하고 있기 때문에 경제성장에 지장을 주지는 않고 있는 실정이다.

이는 전 세계에서 가장 강력한 에너지 정책 중 하나로 에너지소비 증가없이 경제성장(GDP)이 가능하다는 것을 모두에게 보여주고 있다. 재생에너지로의 안정적 에너지전환을 달성하는 전략으로 기후변화대응과 경제성장, 일자리 창출, 에너지 안보, 에너지 민주화 등 에너지 신산업의 궁극의 목적으로 이행할 수 있는 매우 우수한 사례라 하겠다.


에너지 신산업의 실행, 오픈 에너지 이노베이션

미국 버클리대학의 헨리 체스브로(Henry Chesbrough)가 제시한 오픈 이노베이션(Open Innovation)은 R&D에서 상업화에 이르는 기술혁신이 일어날 수 있는 전 과정에서 적용이 가능하다. 내부 연구 아이템에 한정하지 않고, 연구 가능한 외부 기관에 존재하는 기술과 지식, 아이디어를 적극 활용하여 혁신 비용은 줄이고 성공 가능성은 높임으로써 효율성과 부가가치 창출을 극대화하는 기업 혁신방식이다. 이런 혁신은 우리나라처럼 에너지산업의 중요성은 매우 크지만, 기업간 협력의 제약과 기반이 부족한 나라에서 에너지에 특화되도록 조정한 오픈 에너지 이노베이션의 적용이 가능하다면 그 파괴력은 매우 클 수 있다.

에너지는 중장기적 호흡으로 정책을 수행해야 하는 국가 기간산업이기에 에너지원별 특성에 맞게 기업간 네트워크가 구성되어 있다. 이는 자칫 폐쇄적이고 일방적인 에너지원의 공·수급으로 한정될 수 있지만, 에너지원별 네트워크를 상호 연결하는 초연결성(hyper connectivity)으로 해석되어 개방형 에너지 네트워크로 업그레이드되면 그 실행력은 독일의 Energiewende에서 확인된 것처럼 안정적이며 파워풀하게 변모할 수 있다.

오픈 에너지 이노베이션의 핵심은 국가간 협력, 공기업과 민간기업, 개인이 상호 협력적으로 수행하는 주체별 협력이 자유로이 이뤄질 수 있도록 제공해주고 창의적 성과를 유도해 내는 것이다.
모두에게 열린 에너지 이노베이션은 주체(기업 및 개인)가 에너지 공·수급의 통합을 통해 새로운 에너지 비즈니스모델의 발생을 촉진시킬 수 있기에, 제약이 될 수 있는 규제는 과감히 풀어주는 정책적 제공도 수반되어야 할 것이다.



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