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[초격차기술 잡아라] ① 78년 남은 넷 제로…민간 동참한 탄소중립·수소가 '해답'

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탄소중립 핵심분야 R&D에 민관 협력 필요
탄소 자원화를 통한 상용화 제품 확대 기대
2050년 청정수소 자급률 60% 목표 달성

"민간이 끌고 정부가 미는 역동적 경제가 힘입니다." 윤석열 정부가 강조한 국정목표의 한 축이다. 정부의 간섭은 최대한 줄이고 시장의 효율성을 최대한 활용해 미래 먹거리를 민간과 함께 만들어가겠다는 얘기다. 글로벌 기술 경쟁력을 확보하기 위해서는 국가의 역할이 아직은 중요하다. 다만 민간 역시 함께 뛰어들 수 있도록 토대를 만들자는 게 새 정부의 목표다. <뉴스핌>은 민간과 정부가 함께 그려가야 할 초격차 전략기술의 방향을 짚어보고자 한다.

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 앞으로 78년밖에 남지 않았다. 기후변화에 관한 정부간 협의체인 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)는 2100년까지 지구 평균온도 상승폭을 1.5℃로 억제해야 한다는 목표를 2015년 파리협정에서 설정했다.

상승폭이 그 이상일 경우에는 생태계 및 인간계는 '매우 높은 위험'에 맞닥들이게 될 것으로 예측됐다. 대규모 기상이변에 대한 위협도 동반된다. 만약 2℃만 높아져도 북극 해빙이 완전소멸되는 빈도는 100년에 한번에서 10년에 한번으로 단축된다.

인류의 끊이질 않는 온실가스 배출로 생태계 및 인간계 역시 자연 재해 등의 위협을 받게 생겼다. 이에 대비해 기후변화에 관한 정부간 협의체인 IPCC는 2100년까지 지구 평균온도 상승폭을 1.5℃로 억제해야 한다는 목표를 설정한 바 있다. [자료=게티이미지뱅크] 2022.06.07 biggerthanseoul@newspim.com

결국 국제사회는 더이상 온실가스 배출을 좌시하지 않겠다는 입장이다. 2050년까지 남은 온실가스도 산림 등을 통해 흡수하거나 이산화탄소 포집 등을 통해 제거해 실질적인 배출량을 0(Zero) 상태로 만들겠다는 것이다. '넷 제로(Net-Zero)'라는 말이 나오는 이유다.

윤석열 정부 역시 탄소중립 실현에 팔을 걷었다. 이 과정에서 산업이 함께 살아날 수 있는 초격차 기술 개발이 병행돼야 한다는 게 새 정부의 의지이기도 하다. 정부 한 관계자는 "기업의 그린 전환을 가속화해야 한다"며 "탄소중립 한계기술을 돌파하기 위한 연구·개발(R&D)를 통해 경제가 위협받지 않도록 힘을 모아야 하는 중차대한 시기"라고 강조했다.

탄소중립 8대 핵심분야 R&D 통한 민관 '2인3각' 

갈 길은 멀고 기술은 한계에 부딪혔다는 지적이 이어진다. 국제사회가 2050 탄소중립 실현을 외쳤지만 현실적인 난관을 극복하는 게 쉽지 않다는 얘기다.

국제사회의 온실가스 배출량 감축에 대한 요구가 늘어나면서 오는 2030년 온실가스 감축 목표는 2018년 대비 26.3%가 상향된 40.0% 수준에 달한다. 우리나라가 선진국 그룹으로 지위를 바꾸면서 국제사회 속에서 짊어져야 할 무게감이 더 커진 상황이다. 결국 차세대 탄소중립 혁신기술 확보를 위한 중·장기적인 R&D 사업이 필수적이다.

이에 발맞춰 과학기술정보통신부는 과학기술혁신을 통한 미래 탈탄소사회 전환에 힘을 쏟는 분위기다.

2050 탄소중립을 위해 새 정부에서도 풍력, 태양광 등 8대 분야 탄소중립 기술에 대한 예비타당성 사업 추진에 한창이다. [자료=게티이미지뱅크] 2022.06.07 biggerthanseoul@newspim.com

당초 ▲태양광 ▲풍력발전 ▲바이오에너지 ▲산업부산물 재자원화 ▲산업공정 효율화 ▲이차전지 ▲건물에너지 효율화 ▲디지털화 등 8대 핵심 분야의 원천기술이 요구되는 모습이다.

현재 기술선진국 수준으로 여겨지는 기술분야에 대해 세계 최고수준을 뛰어넘을 뿐더러 국외기술 및 소재에 대한 의존도를 낮추고 기술자립도를 강화해야 한다는 점이 강조된다. 기술을 보유하게 되며 미래기술을 선점해 기술패권 경쟁에서 우위를 점할 수 있을 것이라는 게 과학기술계의 바람이기도 하다.

차세대 태양전지 연구에서는 태양광 생산부터 보급까지 탄소제로를 위한 혁신기술이 요구된다. 초고성능 태양전지를 비롯해 도시형 태양광 시작품, 탄소저감형 신규 소재공정 기술 개발 등이 주인공이다. 초대형 풍력발전 선도 연구를 통해 20MW급 초대형 블레이드·발전기 등도 확보해야 향후 재생에너지의 효율성을 높일 수 있다.

수송용 바이오에너지에 대한 선도 연구를 진행하게 되면 수송 분야 탄소중립형 차세대 바이오에너지에 대한 혁신·원천기술 개발에서도 선도적인 위치를 확보할 수 있을 것으로 예상된다. 산업부산물 업사이클링 기술혁신연구를 통해 탄소순환형 대체원료 활용기술 및 부산물 재자원화 기술 역시 미래를 선도할 기술로 각광을 받는다.

차세대 산업용 가스·에너지 기술혁신 연구를 통해 차세대 산업공정 혁신기술 개발을 선도해야 한다는 에너지 업계의 요구도 이어진다. 그만큼 정부도 관련 연구를 활성화하기 위한 방안 마련에 한창이다.

과학기술정보통신부는 차세대 모빌리티용 탄소중립세대 이차전지 등 탄소중립에 대응할 한계돌파형 이차전지 미래원천기술 개발에 나설 예정이다. [자료=게티이미지뱅크] 2022.06.07 biggerthanseoul@newspim.com

탄소중립에 대응할 한계돌파형 이차전지 미래원천기술 개발 역시 미래를 선도하는 데 핵심요소로 꼽힌다. 차세대 모빌리티용 탄소중립세대 이차전지 개발, 이차전지 재활용 재생개술 개발 등이 해당한다.

플러스에너지건물 혁신·원천기술 개발은 건축업계의 바람이다. 건물단위 적용기술과 단위기술연계-통합관리 기술 등을 개발해 에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 건축물 공급이 가능하기 때문이다. 

디지털 에너지 그리도 연구 또한 빼놓을 수 없다. 탄소중립사회의 재생에너지 수용성을 높이기 위해 디지털 에너지 인프라를 구축해야 한다는 얘기는 끊임없이 나왔다. 정부도 모르는 얘기가 아니다. 차세대 배전망·전력전송 요소기술 개발에서 시작해 이종에너지 변환 및 디지털플랫폼 기술을 확보하고 종합 에너지 수용성 및 유연성 향상을 위한 차세대 전력인프라 및 플랫폼 구축이 뒤를 이어야 한다.

과기부는 기술적으로 탄소중립 달성을 위한 핵심 분야의 과학기술을 확보하고 탄소중립 국제 선도국 도약을 위한 기술 기반을 강화할 수 있을 것으로 내다봤다. 이 가운데 기업의 연구개발 시드형 기술을 제공해 국내 탄소중립 사회 전환을 민간과 함께 견인할 수 있을 것으로도 기대된다.

 탄소 자원화를 통한 2030년 상용화 제품 '기대'

탄소중립을 위해 배출된 탄소를 흡수해 재활용하는 방식에도 힘이 실린다. 그동안의 이산화탄소 저감 대책이나 기술만으로는 탄소중립 달성이 불가능하다는 위기감 속에서 발생한 이산화탄소의 포집과 활용으로 제거하는 '이산화탄소 포집 및 재활용(CCU)'으로의 접근 방식 전환도 요구된다.

CCU 기술은 신재생에너지와 연계하거나 활용해 친환경 자원순환 측면 등에서 잠재력이 높은 탄소중립 수단으로 주목받는다. 실제 국제에너지기구(IEA)는 2020년에 '2070 글로벌 탄소중립 시나리오'에서 탄소포집(CCUS) 기술 기여도를 총 감축량의 15% 수준으로 제시한 바 있다. 

현재 국내외적으로 CCU 기술은 실증단계에 머물러 있고 주요 선진국 대비 기술격차가 있는 편이다. CCUS 국내기술 수준만 보더라도 최고국인 미국 대비 80% 수준이며 기술격차는 5.0년 정도 뒤쳐진 것으로 분석된다.

과학기술정보통신부는 지난달 31일 탄소중립 화학기술 연구협의체를 출범하고 CCU 등 탄소중립을 위한 기술 개발 및 협력을 논의했다. [자료=과학기술정보통신부] 2022.06.07 biggerthanseoul@newspim.com

이미 지난해 정부도 'CCU 기술혁신 로드맵'을 발표했다. 상용화 제품군 및 차세대 원천기술군에 대한 중장기 마일스톤 도출, 공유를 목표로 두고 있다.

상용화를 목표로 하는 CCU 제품에는 ▲합성가스 ▲메탄올 ▲초산 ▲개미산 ▲옥살산 ▲디메틸카보네이트 ▲알킬렌카보네이트 ▲올레핀 ▲폴리카보네이트 ▲폴리우레탄 ▲이산화탄소 양생 및 반응경화시멘트 ▲이산화탄소 광물화 건설소재 ▲탄산칼슘 ▲중탄산나트륨 등이 있다.

다양한 이산화탄소 활용기술 중 기술경쟁력, 시장경쟁력 및 온실가스 감축 효과 등을 종합적으로 고려해 중점투자가 필요한 총 19개 중분류, 59개 중점기술도 선정했다.

다만 여전히 기술을 선도하기에는 한계가 많다. 이에 대해 과기부는 1조8000억원 규모의 중장기 예타사업을 산업부와 함께 지난해 하반기부터 준비중이다.

그동안 정부 주도로 지원한 CCU 원천기술 및 초기 실증 단계의 기술들이 실질적인 온실가스 감축으로 이어지도록 기업 현장에 적용하고 확산하는 것을 목표로 추진중이다.

CCU 기술개발 및 통합실증 사업이 예타를 통과하면 CCU 로드맵에서 도출된 중점 제품과 기술군을 CO2 활용 규모, 기술개발 및 상용화 수준에 따라 원천기술 확보 및 통합실증 차원에서 대규모로 지원한다는 것이 과기부의 계획이다.

청정수소 자급률 2030년 34%·2050년 60% '올인'

탄소 배출을 줄이는 간접적인 방안으로 수소를 활용해 에너지 원천을 대체하는 것이다. 다만 이 역시도 갈 길이 멀다. 수소차·연료전지 기술만 보면 국내 기업이 세계 최고 수준에 도달한 상태다. 생산·저장·운송 분야는 일본, 유럽연합(EU) 등 선도국를 따라가지는 못한다. 

세계시장을 보더라도 2050년에는 12조달러 수준까지 확장한다. 기술만 확보한다면 기회 창출 차원에서 수소경제까지 구현할 수 있다.

수소경제 이행 기본계획 개요 [자료=산업통상자원부 및 관계부처] 2022.06.07 biggerthanseoul@newspim.com

과기부는 수소 소부장 기술 자립을 비롯해 초격차 원천기술 확보를 위한 R&D 전략 수립 및 범부처 R&D를 주도하고 인력양성, 국제 연구에도 박차를 가하겠다는 입장이다.

이를 토대로 2020년 기준 청정수소 자급률이 0%인 것에 반해 오는 2030년까지 청정수소 자급률을 34%까지 끌어올릴 계획이다. 2050년에는 청정수소 자급률을 60%까지 상승시키는 게 국정과제다. 

당장 2030년 목표 실현을 위해 생산 측면에서 알칼라인·고분자전해질 수전해 장치의 성능향상 및 가격 절감 등을 통해 100MW급 수전해를 상용화한다는 게 정부의 구상이다. 국내에서 수소를 25만톤까지 생산할 계획이다. 

국내 연구진이 개발한 10kW 알칼라인 수전해 스택의 운전 조건을 확인하고 있는 모습. [자료=과학기술정보통신부] 2022.06.07 biggerthanseoul@newspim.com

저장 차원에서 대량 해외수입에 필요한 액상 유기물, 암모니아 저장·추출 기술개발에 나설 예정이다. 또 안전한 대량 운송이 가능한 수소전용 배관망을 구축하고 저장탱크도 국산화한다는 계획이다. 이를 통해 200만톤 규모 해외수소를 도입하고 대용량·고효율 저장·운송 기술도 개발한다는 목표도 세워졌다.

이렇게 생산된 수소를 통해 차량·발전용 연료전지 촉매 및 전해질막 저가·고성능화를 실현할 수 있을 것으로 전망됐다. 이럴 경우 수소차 88만대, 충전소 660기 보급이 가능해진다. 또 수소 도시·항만·발전소 구축을 위한 핵심기술 개발 및 실증도 병행된다. 이를 토대로 암모니아(20%)·수소(50%) 혼소 발전 상용화도 가능해진다.

과기부는 수소 저가·대량생산 기술, 장거리·대용량 수소 저장·운송 기술, 고효율·장수명 연료전지 발전시스템 등 개발을 위해 출연연·대학 중심으로 전주기 핵심 원천기술 개발에 박차를 가할 계획이다. 이후 상용화를 위한 기업지원 강화도 기대된다.

과기부 관계자는 "국산기술 기반의 시스템 조기 상용화를 위해 시스템 개발단계부터 기업이 참여할 수 있도록 문을 열겠다"며 "2050 탄소중립을 위해 민간 영역의 참여가 병행돼야 하며 그렇지 않게 된다면 이제는 정부가 독자적으로 추진하기도 쉽지 않다"고 강조했다.

그는 이어 "아직은 정부의 재정 규모가 크다는 측면에서 정부가 이끈다고 생각하지 말고 기업이 주도적으로 탄소중립이라는 판을 재설정해야 한다"며 "그런 분위기가 조성되면 향후 확보해야 할 원천기술을 개발하기 위해 정부도 힘을 모을 것"이라고 덧붙였다.

iggerthanseoul@newspim.com

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마라톤 '서브 2' 기술 도핑 논란 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 인류 첫 공식 마라톤 '서브 2'라는 신기원이 세워지고 축하와 동시에 '기술 도핑' 논란이 일고 있다. 케냐의 사바스티안 사웨는 26일 런던 마라톤에서 42.195㎞를 1시간 59분 30초에 끊었다. 2023년 켈빈 키프텀이 시카고에서 세운 종전 세계기록 2시간 00분 35초를 무려 1분 5초나 앞당긴 기록이다. 공식 대회에서 인류 최초로 '서브 2'를 달성한 순간이었다. 2위로 들어온 에티오피아의 요미프 케젤차도 1시간 59분 41초를 기록하며 두 번째 공식 서브 2 러너가 됐다. '넘을 수 없는 벽'으로 여겨졌던 2시간 장벽이 같은 날, 같은 코스에서 연달아 무너진 것이다. 여자부에선 티지스트 아세파가 2시간 15분 41초로 스스로 세웠던 세계기록을 9초 줄이며 새 기록을 썼다. [런던 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=사바스티안 사웨(오른쪽)가 26일(한국시간) 2026 런던 마라톤 남자부에서 1시간 59분 30초에 1위로 결승선을 골인한 뒤 여자 엘리트 레이스 우승자 티지스트 아세파와 함께 신발을 들어보이며 포즈를 취하고 있다. 2026.4.26 psoq1337@newspim.com 세 사람은 모두 아디다스의 최신 레이싱화 '아디제로 아디오스 프로 에보3'를 신고 달렸다. 이 신발은 한 짝 무게가 97g에 불과한 초경량 카본화로 현재 규정상 허용되는 레이스용 슈즈 가운데 가장 가벼운 모델로 알려졌다. 힐 39㎜·포어풋 33㎜ 스택, 6㎜ 드롭으로 세계육상연맹이 정한 도로 레이스용 밑창 두께(40㎜ 이하) 규정을 간신히 충족했다. 사웨는 로이터·BBC 등과의 인터뷰에서 "기술 도핑이냐"는 질문을 정면으로 부인했다. 그는 "이 신발은 공식 승인을 받았다. 매우 가볍고 편안하며 앞으로 밀어주는 느낌이 드는 건 사실이지만 나는 규정에 맞는 신발을 신고 뛰었다"고 말했다. 슈즈 논쟁은 어제오늘 일이 아니다. 2016년 나이키가 탄소섬유 플레이트를 넣은 '베이퍼플라이'를 선보이면서 마라톤 기록은 '초(秒) 단위'에서 '분(分) 단위'로 떨어지기 시작했다. 카본 플레이트와 고반발 미드솔은 발이 지면을 딛고 나갈 때 추진력을 높이고 에너지 손실을 줄여 42.195㎞에서는 수십 초, 많게는 1분 이상 차이를 만든다. '슈퍼 슈즈'의 위력이 커지자 세계육상연맹은 2020년 규정 손질에 나섰다. 도로 레이스용 신발은 밑창 두께를 40㎜ 이하로 제한하고, 탄소 플레이트나 블레이드는 1장만 허용했다. 기술의 방향은 제한하고 혁신 자체는 허용한 것이다. 우사인 볼트는 2016년 리우 올림픽에서 일반 스파이크를 신고 세계기록을 세운 뒤 2021년 인터뷰에서 "내가 뛰던 시절엔 세계육상연맹이 새 스파이크를 아예 못 신게 했다. 요즘 나오는 스파이크 이야기를 듣고 귀를 의심했다"고 말했다. 수영에선 2008년 전신 수영복이 1년 사이 108개의 세계기록을 쏟아낸 끝에 2010년 전면 금지된 전례도 있다. 세계육상연맹은 밑창 두께와 탄소판 수를 제한하면서도 '슈퍼 슈즈 시대'를 인정했다. 덕분에 선수들은 기록을 갈아치우고 브랜드는 기술 경쟁을 벌이며 마라톤은 또 한 번 진화 중이다. 사웨의 1시간 59분 30초가 보여준 건 인간과 기술이 함께 만든 '새 시대의 기준'을 둘러싼 논쟁이 당분간 이어질 것이라는 점이다. psoq1337@newspim.com 2026-04-28 14:18
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민주, 하남갑 이광재·평택을 김용남 [서울=뉴스핌] 김승현 기자 = 더불어민주당 전략공천위원회가 27일 회의를 열고 오는 6월 3일 실시 예정인 경기 지역 재보궐선거 국회의원 후보 3명에 대한 전략공천을 의결했다. 이재명 대통령의 최측근 인사 중 한 명으로 재보궐선거 출마를 희망했던 김용 전 민주연구원 부원장은 공천하지 않기로 결정했다.  이광재 전 민주당 의원. [사진=뉴스핌 DB] 강준현 수석대변인은 이날 브리핑을 통해 "경기 하남갑에 이광재 전 강원지사, 경기 평택을에 김용남 전 의원, 경기 안산갑에 김남국 전 의원을 각각 공천했다"고 밝혔다. 강 대변인은 "지난 총선 초박빙 승부처였던 핵심 경합지 하남갑에는 당이 어려울 때마다 선당후사를 실천한 이광재 후보를 배치했다"며 "이 후보는 3선 국회의원과 광역단체장을 지낸 중량감 있는 정치인으로 GTX 연장 등 굵직한 지역 사업을 중앙과 직결해 속도감있게 해결할 적임자"라고 설명했다. 이어 "보수 텃밭에서도 승리한 경험과 수도권 현안에 대한 높은 이해도를 두루 갖춘 가장 경쟁력 있는 후보"라고 덧붙였다. 김용남 전 의원 [사진=뉴스핌 DB} 평택을에 대해서는 "보수 성향이 짙은 지역인 만큼 합리적이고 개혁적 보수의 대표 인사인 김용남 전 의원을 공천했다"고 밝혔다. 강 대변인은 "김용남 후보는 지난 대선 과정에서 우리 진영의 외연 확장과 승리에 지대한 기여를 한 바 있다"며 "진영을 뛰어넘는 폭넓은 지지 기반으로 험지에서도 승리할 수 있는 높은 본선 경쟁력을 갖추고 있다"고 평가했다. 안산갑에는 김남국 전 의원을 전략공천했다. 강 대변인은 "김남국 후보는 최근까지 대통령 비서실 국민디지털소통관으로 근무하며 이재명 대통령의 국정철학을 가장 깊이 이해하고 국민들과 소통해왔다"고 소개했다. 그러면서 "과거 안산 지역구에서 국회의원을 역임하며 다져온 탄탄한 조직력과 높은 현안 이해도를 바탕으로 즉시 실전에 투입돼 우리 당의 승리를 이끌 것"이라고 강조했다. 김남국 전 민주당 의원 [사진=뉴스핌 DB] 경기 지역 출마를 준비했던 김용 전 부원장은 경기를 포함해 이번 재보선에서 공천하지 않기로 최종 확정했다.  조승래 사무총장은 "김용은 검찰 조작기소의 피해자이고 당과 대통령을 도운 여러 기여가 있다는 점에 대해 당 안팎 많은 분들이 기회를 줘야 한다는 의견이 있었다"며 "그러나 당은 지방선거와 재보궐선거 전체에 미치는 영향을 종합 판단해서 공천하지 않는 게 적절하다는 판단을 내렸다"고 설명했다. 그러면서 "김용에 대해서 다른 지역 공천 검토도 어렵다"고 덧붙였다. 김용 전 민주연구원 부원장. [사진=뉴스핌 DB] 이연희 전략공천관리위원회 간사는 "오늘 제가 김용을 만나 뵙고 전후사정을 잘 설명했고 선당후사 차원에서 큰 결단을 내릴 것으로 기대한다"고 말했다. 조 사무총장은 하정우 청와대 AI수석의 입당 및 출마 문제에 대해 "제가 만났고 어제 정청래 대표가 만나서 출마에 대한 마지막 대화를 나눴다"며 "듣기로는 출마할 것으로 안다. 그렇게 되면 입당 절차와 공천 절차를 추후 진행할 것"이라고 말했다. kimsh@newspim.com 2026-04-27 18:26
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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