신재생에너지 국제표준화 현황 및 기술표준 정책방향

태양광발전 설비 및 부품 신뢰성 향상, 국제 경쟁력 확보 및 수출 산업화 촉진

정부는 태양광 및 풍력, 수소·연료전지를 3대 중점분야로 전략적으로 집중 지원하고 기술개발 후 보급 사업으로 연계를 추진하고 있다. 이를 위해 ‘신재생에너지설비 성능평가기반구축사업’ 및 ‘태양광발전 시스템 적합성평가체계 구축사업’ 등의 지원을 통해 관련 분야 표준 및 인증제도를 국제표준 및 국제인증제도와 부합 시키고 우리 기술을 국제표준에 반영시키기 위한 지원사업을 추진하고 있다. 또한 미국, 일본 및 유럽과 같이 국가 연구개발 사업과 표준화 연계를 통한 신재생에너지설비 산업화를 달성시키고 기술개발 결과의 표준화를 보다 체계적으로 수행해 나가기 위한 기술 개발체계 개선작업을 추진 중에 있다. 이에 신재생에너지 국제표준화 현황 및 기술표준 정책방향을 점검해 본다.

신 성 호 지식경제부 기술표준원 에너지물류표준과 연구관

에너지안보·기후변화협약 등으로 에너지 문제가 최대 이슈로 부상하는 가운데, 전 세계적으로 다양한 해결방안이 강구되고 있으며, 국제에너지기구(IEA)는 현재 추세로 가면 향후 25년에 걸쳐 에너지 수요가 50% 이상 증가됨에 따라, 환경(Environment), 에너지 안보(Energy security) 및 경제적 번영(Economic prosperity)이라는 3E가 위협을 받을 것으로 예측하고 있다. 이러한 문제와 기후변화협약에 따른 온실가스 감축 해결방안으로 신재생에너지를 에너지 절약과 함께 가장 효과적인 대안으로 제시하고 있으며, 신재생에너지 분야 첨단기술의 보유 여부가 국가와 기업의 향후 지속가능성을 결정짓는 핵심 경쟁력으로 부상하고 있다.

또한 지구온난화를 방지하기 위한 교토의정서(Kyoto Protocol)가 발효됨에 따라 온실가스 배출 억제를 위한 국제적 환경규제가 더욱 강화되고 있다. 이러한 국제적 압력에 효과적으로 대응하기 위해 정부는 에너지산업이 시장경쟁 체제로 전환되고, 에너지 절약 및 온실가스 감축이 우리 경제의 장기발전 방향과 부합된다는 인식하에 에너지·자원 기술개발혁신을 통해 기술자원 보유국으로 전환하기 위한 국가에너지·자원기술개발 기본계획을 수립해 에너지 효율 향상(2015년 최종 에너지소비 예상량의 5% 저감), 온실가스 저감(2015년 CO2 배출 예상량의 10% 저감) 사업 등을 시행하고 있으며, 신재생에너지 비중을 2007년 2.4%에서 2030까지 11% 달성을 목표로 하고 있다.

이러한 정책의 원활한 추진 및 기술개발 활성화를 위해 신재생에너지를 비롯한 에너지 분야에 대한 국제표준화 체계 구축이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 또한 WTO/TBT(무역상기술장벽) 협정이후 자유무역 실현(불필요한 기술 장벽을 피하고, 시장개방 촉진)을 위해 국제표준채택이 사실상 의무화됨에 따라, 세계 각국은 국제표준화를 자국 산업기술의 확산 및 시장지배 전략으로 활용하고 있다. 에너지 문제가 이슈화됨에 따라 IEA, WEC 등 국제 에너지기구와 ISO/IEC 표준화기구의 파트너십 형성을 통한 에너지정책과 표준의 연계가 강화되고 있으며, 최근에는 에너지 절약과 신재생에너지 개발 및 촉진을 위한 국제표준의 역할에 대한 IEA와 ISO 공동보고서가 작성됐고, 2007년 G8 정상회의 기초자료로 채택됐다.

긴박한 에너지 상황 속에서 국제표준이 그 해결책이라는 인식하에 국제표준화기구인 ISO 및 IEC에서는 신재생에너지 분야의 국제표준화를 전략적으로 추진하고 있으며, ISO에서는 에너지 효율성 제고와 재생에너지 사용 촉진을 위해 각국의 공통 사안, 국제표준의 역할, ISO 및 여타 기구의 간행 규격 및 작업 중인 아이템에 대한 포트폴리오와 그 차이점 분석 작업을 했고, 지속적 추진을 위해 전략자문위원회(SAG)를 신설했다. SAG는 표준과 정책의 연계를 위해 표준개발 절차에 각국의 정책담당자 참여를 요청했고, ISO 회원국을 통한 국가적 차원의 협력과 OECD, IEA, WEC 및 UN 산하기구 등과의 파트너십을 형성했다. 또한 IEC에서는 신재생에너지를 포함한 에너지 절약분야의 국제적합성평가제도 구축 검토를 위한 작업반 구성에 합의했다.

신재생에너지는 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급촉진법’에서 석유, 석탄, 원자력 등 화석에너지를 제외한 에너지로 태양광발전, 풍력, 수소·연료전지, 바이오에너지 등 11개 분야로 규정하고 있다.

신재생에너지 분야… 표준화 및 인증제도 관련 현황 및 추진방향

신재생에너지 분야 중 태양광, 풍력 및 수소·연료전지 등을 중심으로 표준화 및 인증제도 관련 현황 및 추진방향을 소개한다.

신재생에너지는 1971년 이후 세계적으로 연평균 2~3%로 성장하다가 2002년 이후 20% 이상 성장하고 있으며, 특히 태양광 60%, 바이오연료 40%, 풍력 25%로 높은 성장률을 보이고 있다.

태양광 분야… 신재생에너지 중 가장 높은 성장률 보임

태양광 분야는 신재생에너지 중 가장 높은 성장률을 보이고 있으며, 2005년에만 1,800MW (시장규모 : 124억불)가 생산됐으며, 2007년까지 총 10.5GW의 태양전지가 전 세계에 설치돼 있다. 국내 태양광 시장은 누적 11MWp(2004), 40MWp(2006), 80MWp(2007)로, 2006년에는 한 해 동안 400% 가까이 성장했으나, 기술수준은 실리콘계 태양광 분야에 있어서는 세계 최고 수준의 88%, 박막형 태양광은 61%로 아직 낮은 수준에 머무르고 있다.

태양광 분야는 신재생에너지 분야 중 산업화가 가장 빨리 진행되고 있는 분야로 관련 국제표준 및 국제상호 인증제도도 잘 정립돼 있다. 태양광 분야는 IEC/TC82(태양광발전)를 중심으로 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 시스템 및 전반적인 시스템의 모든 요소에 대한 국제표준이 개발되고 있다. 구체적으로는 태양광 모듈의 측정, 결정질 및 박막 모듈의 전기·환경·기계적 시험을 통한 검사, 설계상의 안전성, 시스템 지침, 측정절차 등에 대한 표준화가 진행되고 있다. 태양광 시장의 확대에 따라 태양광 시스템 품질 및 내구성을 보장하고, 대량생산을 위한 안전, 부품 공용화에 대한 국제표준 개발이 요구되고 있으며, 이를 위한 표준화작업을 준비하고 있다.

수소·연료전지 분야… 장기적 예측에 따른 지속가능에너지 대표 분야

수소·연료전지 분야는 기술개발 및 상용화가 가장 늦지만, 장기적으로는 응용의 폭이 가장 넓고, 연료전지 시스템 및 수소도매 등 수소에너지 관련 시장은 2005년 12억 달러에서 2015년 151억 달러로 성장률이 가장 높은 분야가 될 것으로 예상되는 유망분야로 지속가능에너지의 대표적인 해결책으로 제시되고 있다.

우리나라는 현재 연료전지 모니터링 사업이 진행 중이며, 생산 공정 기술은 보유하고 있으나, 핵심소재 및 부품산업이 취약한 상황이다. 수소 분야는 ISO/TC197(수소)을 중심으로 수소 생산, 저장, 운영, 품질 및 안전 등에 관한 표준화를 진행하고 있다. 구체적으로는 수소스테이션, 연료공급 시스템 인터페이스 등 수소공급을 위한 시스템 분야 표준화, 수소생산기술(전기분해, 연료개질 등) 및 저장용기(금속수소화물, 연료전지 분야는 액체수소 등) 표준화, 연료전지 자동차용 수소연료품질 기준에 대한 표준화 등이 진행되고 있다.

IEC/TC105(연료전지)를 중심으로 국제표준화가 진행되고 있으며, 발전용, 수송용, 휴대용 및 마이크로 연료전지 등 모든 분야 관련 기술의 표준화 및 연료전지 시스템의 안전, 성능검사, 설치, 호환성 표준화가 진행되고 있다. 수소·연료전지 분야는 전반적으로 국제표준화가 초기 단계에 머물러 있는 상황이다.

풍력분야… 국제상호인증제도 구축을 위한 논의 진행 중

풍력분야는 가장 빠르게 성장하는 신재생 에너지원 중 하나로, 연간 평균 10000MW 이상 증가하고 있으며, 터빈의 대형화 및 대량 생산으로 발전비용은 하향추세에 있으며, 이에 따른 고성능의 풍력발전 기어박스 관련 표준의 개발 등이 요구되고 있다.

우리나라 육상풍력과 해상풍력의 기술수준은 세계 최고 수준의 79%, 68%로 기본기술은 확보했으나 핵심요소 기술의 부족으로 국산화율은 매우 저조하고, 대부분의 기자재를 수입에 의존하고 있으며, 세계 주력제품인 2MW 발전기의 경우 97%를 수입에 의존하고 있다. 풍력분야는 IEC/TC88(풍력발전)을 중심으로 설계 요건, 공학적 안전성, 측정 기술 및 시험절차를 다루며, 설계, 품질 보증 및 인증을 위한 절차 등을 개발하고 있다. 구체적으로는 기계적 시스템 및 내부적 전기시스템 등 풍력발전의 모든 하부시스템과, 구조, 시스템 제어에 대한 표준화가 진행되고 있다. 풍력분야도 태양광 분야와 같이 국제상호인증제도 구축을 위한 논의가 진행되고 있으며, 국제설비인증기준을 마련하기 위해 표준화 작업이 추진되고 있다.

바이오연료 분야… 고체 바이오연료 분야에 대한 국제표준화 작업 시작

바이오연료 분야는 2015년 525억 달러로 신재생에너지 중 가장 큰 시장을 형성할 것으로 전망되고 있으나, 국내는 2006년 바이오디젤의 국내 공급량은 약 10만kL로 시장규모는 약 0.8억 달러로 미미한 수준에 머무르고 있는 실정이다. 2007년 ISO/TC 28(석유제품 및 윤활유)에서 관련 작업반이 구성돼 액체바이오연료(바이오디젤, 바이오에탄올, DME 등)에 대한 신뢰성 및 투명성을 확보할 수 있는 표준화 작업을 추진하고 있으며, 2008년에는 ISO/TC 238가 신설되어 목재 등을 이용한 바이오연료의 품질기준 및 시험방법 표준화 등 고체 바이오연료 분야에 대한 국제표준화 작업을 시작했다.

기술선진국의 신재생에너지 분야 국제표준화 대응전략

현재 신재생에너지 분야는 기술선진국을 중심으로 국제표준화 태양광(독일, 일본), 풍력(덴마크, 독일), 수소·연료전지(미국, 일본, 캐나다)가 주도가 진행 중이며, 미국, 일본, 유럽 등 기술선진국은 자국의 기술력을 바탕으로, 기술개발과 표준의 연계전략을 통해 전략적으로 국제표준화 대응하고 있다.

태양광, 풍력, 수소·연료전지 분야 작업반 컨비너 수임현황을 살펴보면, 4개 분야 총 40개 작업반 중 미국(8), 일본(8), 덴마크(8), 캐나다(6), 독일(4), 네덜란드(2), 영국, 프랑스, 벨기에, 노르웨이가 각각 1개의 WG 컨비너 수임하고 있다. 미국은 전 분야에 걸쳐 고르게 활동하고 있으며, 일본은 수소·연료전지, 덴마크는 풍력, 캐나다는 수소에너지 분야 표준을 주도 하고 있다.

미국은 DOE 산하에 Energy Effici ency and Renewable Energy (EERE) Office를 두고 에너지 분야 10개 프로그램 운영하고 있으며, 태양광, 수소·연료전지 등 신재생에너지 분야 연구개발, 인프라 구축과 연계하고 있다. 수소·연료전지 분야의 경우 예산 21M 중 1.6M(7%)을 표준화에 투자하는 등 표준 개발에도 많은 예산 투입하고 있다.

일본은 ‘국가표준 종합전략’을 국가정책으로 연구개발과 표준화 연계하기 위해 표준화가 가능한 분야에 대한 사전·중간 및 사후평가 시 국제표준화 대응방안 평가하고 있으며, 신재생에너지 분야를 포함해 45개의 일본 기술을 국제표준화 시키는 등 기술개발 결과를 산업화와 연계하고 있다. 유럽도 신재생에너지를 포함한 7대 산업분야의 연구개발 시 표준과의 연계를 위한 STAR(Sta ndardization And Research)프로그램을 추진해 연구개발 결과를 산업화와 연계 시키고 있다.

신재생에너지 분야 관련 산업기반이 전반적으로 취약한 우리나라의 경우 자체적으로 표준을 개발한 경험이 없고, 국제표준 전문가 부족으로 국제표준화 실적과 국제표준의 활용도가 매우 미진한 상황이었으나, 정부는 태양광 및 풍력, 수소·연료전지를 3대 중점분야로 전략적으로 집중 지원하고 기술개발 후 보급 사업으로 연계를 추진하고 있다. 이를 위해 ‘신재생에너지설비 성능평가기반구축사업’ 및 ‘태양광발전 시스템 적합성평가체계 구축사업’ 등의 지원을 통해 관련분야 표준 및 인증제도를 국제표준 및 국제인증제도와 부합화 시키고 우리 기술을 국제표준에 반영시키기 위한 지원사업을 추진하고 있다.

전략적 국제표준화의 신속한 추진을 통해 국내기술을 국제표준에 반영시킴으로써 표준 후발로 인한 비용절감과 표준에 따른 효율적 생산시스템 구축이가능할 것이며, 표준을 기술개발 및 제도개선에 반영해 관련 산업을 활성화시킬 수 있을 것이다. 또한 산업계에서 제품의 설계, 제조단계에서부터 국제표준 적용을 통해 개발 신기술을 국내 및 국제표준으로 조기 정착시켜 산업계에서 활용토록 촉진할 수 있을 것이다.

또한 우리나라도 미국, 일본 및 유럽과 같이 국가 연구개발사업과 표준화 연계를 통한 신재생에너지설비 산업화를 달성시키고 기술개발 결과의 표준화(과제평가 시 표준화가 가능한 분야에 대한 국제표준화 대응방안 평가)를 보다 체계적으로 수행해 나가기 위한 기술 개발체계 개선작업을 추진 중에 있다.

신재생에너지설비 국내 인증제도의 국제화 추진 방안

신재생에너지 설비의 품질을 보장하고 국제경쟁력 확보를 위해서는 국제적으로 인정되는 평가기준, 절차에 따른 시험검사 및 인증절차의 확립이 필요하기 때문에 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급촉진법’에 따라 실시되고 있는 신재생에너지설비 인증제도의 기술기준(결정질 태양전지 모듈, 지열열펌프 등 6개 분야 21품목)을 국제표준과 부합화한 KS와 일치화 시키고, 성능평가 기반 구축사업을 통해 신규로 인증할 설비에 대한 성능검사 체계(성능평가설비 및 기준개발)를 지원해 국제적 수준의 기술을 반영하게 함으로서 신재생에너지설비 국내 인증제도의 국제화를 추진하고 있다.

신재생에너지 분야 중 태양광 분야는 국제상호인증제도(IECEE PV)가(2004년.1월) 시행 중에 있으며, 우리나라도 국제상호인증제도에 가입(2008년.12월)함으로서 국내 인증제도를 통해 인증 받은 태양광 제품이 IECEE PV 회원국(한국, 독일, 미국, 일본 등 9개국)간 상호인정 되게 되어 태양광발전 설비 및 부품의 대내외 신뢰성 향상으로 제품 보급은 물론 국제 경쟁력 확보 및 수출 산업화 촉진시키는 계기를 마련했다. 현재까지는 결정질 태양전지 모듈(IEC 61215), 전력계통 연계,(IEC 61727), 태양전지 셀(IEC 60904-1) 등 3개 품목에 대해 국제상호인증 품목으로 지정 받았으며, 2012년까지 박막형 태양전지 모듈(IEC 61646) 등 14개 분야를 추가 지정 받을 계획이다.

풍력분야에 있어서도 IEC에서 국제상호인증제도(IEC WT)를 구축 중에 있으며, 2004년부터 세부규정을 개발하고 있는 중이며, 우리나라도 국제상호인증제도 도입에 대비해 기반을 구축 중에 있다. 신재생에너지 분야에 있어 국내기술의 국제표준에 주도적 반영, 성능평가 및 인증제도의 국제화 등 국제표준화가 성공적으로 이뤄지면, 관련 산업 분야의 기술경쟁력 확보 및 새로운 고용창출이 기대되고, 이를 통해 국내 신재생에너지 분야의 수출산업화를 이룰 수 있을 것이다.

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