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○ 루르, 유럽의 에너지 공장독일의 환경도시 하면 흔히 프라이부르크(Freiburg)를 떠올리는 사람들이 많다. 하지만 루르 지방 신재생에너지의 메카로 떠오른 겔젠키르헨(Gensenkirchen)이 새로운 독일의 환경도시로 도약하고 있다는 데에 많은 전문가들이 동의하고 있다.전날 오전 조선소 방문에 이어 오후 파펜부르크 시청 브리핑으로 이어지는 강행군에 다시 250km를 달려 겔젠키르헨 과학단지로 이동했지만 일행의 얼굴에는 아직 피로한 기색을 느낄 수가 없었다.어제 2개의 브리핑에 이어 오늘은 겔젠키르헨 과학단지, 겔젠키르헨 비스마르크 주거단지, 베스트텍사까지 모두 3개의 공식일정이 예정되어 있다. 그야말로 강행군의 연속이다.겔젠키르헨이 속한 루르 지방은 경제력과 인구 면에서 독일에서 가장 큰 주인 노르트라인베스트팔렌(North-Rhine Westfalen)에 있다. 서쪽으로 네덜란드와 국경을 맞대고 있으며 파리, 런던, 모스크바와 함께 유럽에서 가장 큰 공업지역이다.600만 명 이상의 인구를 가지고 있고 자동차로 한 시간 거리 이내 배후지에 1000만 명이 넘는 인구가 살고 있다. 루르 지방은 독일에서 대학이 가장 많이 위치한 곳이기도 하며 뒤셀도르프 국제공항과 도르트문트 공항을 통해 유럽과 세계로 연결되어 있다.겔젠키르헨에 도착하자마자 과학단지를 찾았다. 겔젠키르헨 과학단지는 태양열과 태양광을 비롯한 신에너지를 개발하기 위해 15년 전에 설립되었다.과학단지 로비에서 과학단지 원장이 연수단을 기다리고 있었다. 원장은 다른 약속 때문에 자신이 직접 끝까지 설명하지 못하는 데 대해 미안해하면서도 짧은 시간을 활용해 과학단지의 역할에 대해 압축적으로 설명해 주었다.“태양은 새로운 에너지를 생산하는 좋은 발전기이다. 독일은 햇빛이 부족하지만 이 부족한 햇빛으로 어떻게 하면 우리에게 도움이 되게끔 이용할 수 있을 것인지를 이 과학단지에서 끊임없이 연구해 왔다. 경제적으로 풍요로운 삶을 사는 것도 중요하지만 자연과 함께 지속적으로 건강하게 살 수 있는 환경을 만드는 것도 중요하기 때문이다.”○ 여전히 화력발전용 석탄 생산루르는 19세기에 석탄이 발견되면서 급속하게 공업화를 이루었다. 하지만 석탄산업이 쇠퇴하면서 1950년대부터 큰 구조변화에 직면하게 된다. 이 구조변화는 현재 진행형이기도 하다. 그동안 석탄과 철강생산은 급격히 감소했다.하지만 광산 기술, 특수강 생산 기술과 석탄을 주연료로 하는 화력 발전은 아직도 노하우를 가지고 있는 루르의 중요한 산업분야이다. 탄광도 아직 남아 있다.화력발전용 석탄 생산을 하고 있는 탄광이 4개가 있고 화력발전 설비를 만드는 회사도 있다. 그러나 루르 지역의 탄광이 완전히 사라질 날도 멀지 않았다. 불과 몇 년 후면 지하 1,000미터까지 채굴을 하게 되어 경제성이 떨어지기 때문에 곧 채광이 중단될 예정이다.루르는 철강과 석탄생산 감소로 인한 구조변화에 능동적으로 대처했다. 전통적인 에너지 산업 분야의 경쟁력을 더욱 더 강화시키는 한편으로 신에너지 기술과 재생에너지 기술의 연구 개발에 세계적인 선두주자로 변모한 것이다.옛 광산지대는 디자인 센터 등 문화공간이나 공원으로 재탄생하기도 했지만 대부분 태양광, 풍력, 바이오매스 등 신재생에너지 단지로 전환되었다.현재 루르 지역에는 태양광발전소 7개, 풍력발전소 4개, 바이오매스 발전소 4개가 운영되고 있다. 루르는 과거나 지금이나 유럽에서 가장 중요한 에너지 생산지역의 자리를 차지하고 있는 셈이다. 과거 석탄의 자리를 태양에너지가 대신했을 뿐이다. 에너지 공장이라는 루르의 역할은 지금도 계속되고 있다.[루르 지방의 개요]구분내용인구5,300,000 명인구밀도1,200명/1㎢면적4,434㎢GDP1천190억 유로대학13개대학 재학생 수170,000명창업보육센터와 기술 센터30개루르의 석탄과 화력발전이 경쟁력을 상실하여 모두 신재생에너지로 대체된 것으로 생각하는 사람들이 있다. 하지만 이는 오해에 불과하다. 광산이 사라지고는 있지만 화력발전이 경쟁력을 상실한 것은 아니다.독일은 전통적인 산업을 쉽게 팽개치지 않고 현대적으로 계승시키는 노하우가 축적되어 있다. 이 지역의 석탄화력 경쟁력은 오래 전부터 발전해 온 석탄 채광업과 석탄을 주요 원료로 하는 화력발전에 기반하고 있다.현재 루르 지역에 있는 약 20개에 달하는 화력발전소의 총 발전설비는 약 1만2000㎿의 전기를 생산할 수 있으다. 이는 독일 전체 발전 설비의 약 12%에 해당한다.RWE, RAG, E.ON Ruhgas 등 국제적인 에너지 기업의 본사가 루르 지방에 있다. 또한 에센에서 매년 열리는 ‘E-world of Energy & Water’는 유럽 에너지 산업분야에서 가장 중요한 전시회로 자리 잡았다.루르에서는 화석 에너지 자원의 이용에 관한 선진기술이 발전되어 있고 유용하게 이용되고 있다. 현대적인 광산 기술, 연료 사용과 배기 처리에서 높은 효율을 보이는 화력발전 기술, 국제적으로 인정받고 있는 지역난방 시스템 등은 에너지 공장 루르의 입지를 튼튼히 해 주고 있는 기술이다.향후 수년간 계획되어 있는 수십 억 유로에 달하는 화력발전소에 대한 투자는 석탄을 이용한 화력발전에 있어서 루르 지역의 중요성을 잘 보여주고 있다.루르 지방의 채광 장비와 석탄 화력발전기술은 세계적으로 수요가 늘어나고 있으며 이 기술은 루르 지방의 가장 중요한 수출 상품 중 하나이다.정교한 기술의 석탄 화력발전소 (coal-fired reference power plant)는 유래 없는 효율성을 자랑한다. 발전소에서는 전력 이외에 많은 양의 폐열이 발생되는데, 이를 이용한 지역난방 시스템으로 상당수의 건물에 난방을 제공하고 있다.[석탄을 이용한 화력발전소 현황]구분내용순 생산 전력556 메가와트증기 온도섭씨 600도증기압285 bar순 효율(냉각 탑 모델)약 46%순 효율(강물 냉각)약 47%가격약 5억 유로보일러 타입Benson tower boiler with vertical tube증기 터빈3 캐비닛(고열 터빈 이후 재 가열)총 생산 전력600㎿루르 지방의 많은 폐광과 현재 채굴이 진행되고 있는 광산에서 분출되는 가스도 중요한 에너지 자원으로 이용된다. 가스 이용은 메탄가스의 배출을 줄여준다는 점에서 기후변화를 제어하는 데 긍정적인 역할을 한다. 광산에서 나오는 가스는 열 병합발전소(CHP)에서 사용될 수 있으며, 전체적인 효율이 90%에 달한다.[루르 지방의 광산 가스 이용 현황]구분내용폐광 31개채굴 진행 중인 광산6개열 병합 발전소의 숫자121개전체적인 전력 생산 능력150㎿○ 신재생에너지 개발로 역사적 전통 계승 이런 역사적인 전통을 바탕으로 루르는 90년대 들어 신재생에너지 산업의 발전과 상업화에서도 선도그룹 자리를 유지하고 있다. 루르 지역에서는 태양광에너지 개발이 급속하게 진행되고 있다.루르에서 석탄을 대체할 수 있는 에너지를 개발하려는 노력은 이미 50년 전부터 있어 왔지만 이런 움직임이 본격화된 것은 20여 년 전부터라고 할 수 있다.루르 지역에서 생산하는 신재생에너지는 주로 풍력, 태양광, 바이오에너지인데 연수단이 방문한 겔젠키르헨은 이 중 태양광에너지에 대한 기술개발과 발전에 집중하고 있다.루르에는 에너지 분야에서부터 지열발전, 바이오매스 분야까지 새로운 클러스터들이 속속 형성되고 있다. 루르 지역은 신재생에너지 분야의 특화된 제품 공급자, 서비스 공급자와 연구기관 간의 네트워크가 독일에서 가장 활발한 곳이다.탄광도시, 공업도시에서 친환경 도시, 태양의 도시로 탈바꿈하고 있는 겔젠키르헨시에서 최근 추진한 친환경 모델들은 다른 도시에게 모범사례가 되고 있다. 1847년까지만 해도 인구 600명의 작은 마을이었으나 1950년대 이후 철도 개통과 탄전 개발에 따라 발전하여 1975년에는 도시로 탈바꿈하였다.라인헤르네 운하 남쪽 연안 루르 공업지대에 위치하며, 에센·뒤스부르크·뒤셀도르프·도르트문트 등 부근의 공업도시와 함께 루르 지방 북부의 공업도시를 형성하고 있다.현재 코크스 제조의 중심지이며, 철강·화학·기계·유리 등의 공업이 성하다. 또 철도·운하·고속도로 등 교통망의 혜택을 입고 있다. 도심부에는 한스작스관(館)을 비롯해 향토박물관·동물원·경마장·루르 위생연구소 등이 있다. 시의 남쪽 변두리에 1931년 설립한 예술가 마을인 하르프만스호프가 있다.○ 석탄·철강산업 쇠퇴 이후 실업률 증가겔젠키르헨 지역은 1990년대에 실업률이 매우 높았다. 150년 이상 독일의 석탄 및 철강산업을 이끌어왔던 루르 지역은 1950년대 말부터 중심 산업인 석탄과 철강산업이 몰락하기 시작하면서 1986년에서 1987년 사이 에센(Essen, 독일 중서부 노르트라인베스트팔렌주에 있는 라인공업지대 중심도시)과 도르트문트(Dortmund, 독일 루르 지역 동부의 상업도시)에 걸친 대부분의 탄광이 문을 닫기에 이르렀다.이후 겔젠키르헨시 뿐만 아니라 루르 지역 전체의 실업률이 급속도로 증가하여 1950년대 말에 50만 명이었던 노동자가 1990년대 말에는 9만 명까지 감소하게 되었다.이처럼 실업률의 급속한 증가와 공업화로 인한 환경오염으로 도시 공간적 질과 기능이 상실되면서 1961년부터 루르 지역의 인구 또한 지속적으로 감소되었다. 겔젠키르헨시도 1980년 30만4,386명이었던 인구가 2003년는 27만2,043명으로 감소했다.○ 기업유치와 고용창출 위한 과학단지 설립이러한 경제적, 사회적, 환경적 문제를 극복하기 위해 루르 지역과 노르트라인베스트팔렌(Nordrhein-Westfalen)의 주정부, 기업 등이 협력하여 1989년 마침내 10년 장기 프로젝트를 시작하였다.이것이 바로 ‘국제 건축박람회 엠셔공원(Internationale Bauausstellung Emscher Park, 1989~1999)’이라는 지역발전 프로젝트다. 루르 지역 서부 뒤스부르크에서 동부 도르트문트에 이르는 엠셔강과 길이 70km, 면적 320㎢의 지역녹지축을 중심으로 주변 17개 도시가 협력체계를 이뤄 추진한 공동프로젝트였다.프로젝트 핵심 주제는 △공업화로 인한 환경오염지역의 조경 및 자연공간 재생 △엠셔강과 주변지역의 생태복구 △라인(Rhein)·헤르네(Herne) 운하 주변의 자연녹지와 여가 기능을 위한 공간창출 △폐쇄된 옛 공장건물의 산업문화재화 △노동주변공간의 변화 △친환경적 주거단지와 건축, 사회 및 문화적 기능 향상 △길이 230km의 자전거 도로개발 등이다.겔젠키르헨 과학단지는 이런 사회·경제적 조건에서 지역경제의 회생을 위해 1995년에 3,000여 명이 일하던 제철소 자리에 들어선 지역혁신기관이다.과학단지는 그동안 태양에너지 기업을 중심으로 기업을 유치하고 창업을 활성화해서 이 지역에 새로운 일자리를 창출하는 데도 큰 역할을 했다.과학단지 원장의 표현대로 태양은 새 일자리와 희망을 가져다 준 것이다. 과학단지는 신재생에너지 뿐만 아니라 바이오산업에 대한 연구도 병행하고 있다.“루르하면 이전에는 ‘탄광’과 검은색을 떠올렸다. 하지만 지금 루르 지역은 신에너지 지역으로 탈바꿈하고 있고, 이제 사람들은 루르하면 ‘태양’을 먼저 생각한다.”▲ 브리핑을 해 준 유트만 팀장[출처=브레인파크]원장은 “우리한테도 조언을 남겨 달라”고 당부하며 자리를 떴다. 이후 브리핑은 과학단지의 선임연구원인 페트릭 유트만 팀장 미래에너지 팀장이 진행했다.○ 친환경 건축기술의 전시장옛 제철소 자리에 들어선 과학단지는 전물 전체가 태양에너지와 친환경 기술의 전시장 역할을 하고 있다. 공기 순환시스템, 지열 이용, 태양광 전기를 비롯해 완벽하게 에콜로지를 구현하고 있어 독일연방 산업건축물 대상을 받기도 했다.과학단지는 지하 20미터까지 오염된 땅을 첨단 환경기술로 정화하고 조성되었다. 300미터에 이르는 한쪽 벽면은 솔라 건축의 진수를 보여주고 있다.겨울에도 햇빛만 가지고도 난방이 될 수 있도록 자연채광을 최대한으로 이용하는 구조로 되어 있다. 토양정화를 위해 만든 인공호수는 주변공기를 맑게 만들어 주고 직원과 방문객들에게 친수공간을 제공하고 있다.옥상에는 단결정 실리콘 솔라셀과 다결정 셀이 나란히 설치되어 있다. 단결정 셀은 검은색 계통, 다결정 셀은 군청색을 띠고 있다. 이 솔라셀은 1997년 처음 설치된 것으로, 겔젠키르헨 과학단지 입주기업에서 제작한 것이라고 한다.○ 신재생에너지 관련 국제플랫폼 지향 겔젠키르헨 과학단지는 신재생에너지 관련 국제플랫폼을 지향하면서 한국, EU 등과 연계활동을 활발하게 하고 있다. 창업보육을 위한 교육과 지원시스템도 갖추고 있으며 인력양성을 위해 지역 상공회의소와 연계해서 교육프로그램을 운영하고 있다.과학단지 운영 예산의 70%는 임대료 수입으로 나머지 30%는 이벤트, 회의실 사용료 수입으로 충당하고 있다. 회의실에서는 기업 관련 회의나 이벤트가 자주 열리는데 신재생에너지 관련 행사가 대부분이라고 한다.임대료는 1㎡당 12유로로 시내보다 과학단지가 오히려 비싸다고 한다. 신재생에너지나 바이오 관련 기업이라면 각종 신기술이 개발되고 적용되는 과학단지에 있다는 상징성이 마케팅에 도움이 될 뿐만 아니라 기업과 연구소, 기업지원기관 간에 활발한 협력 네트워크를 이용하여 기업혁신을 이룰 수 있는 장점이 있기 때문에 임대료가 비싸도 입주를 희망하는 사람들이 많다.과학단지에는 신재생에너지와 바이오산업 관련 기업이 집적되어 있지만 업종 제한이나 입주기간에 제한을 두고 있는 것은 아니다.여기서 주의해야 할 것은 철저한 지방자치를 하고 있는 독일의 사이언스 파크나 창업보육시설의 운영 방식도 천차만별이라는 것이다.따라서 한 지역의 시스템을 보고 독일 전체의 시스템이 이렇다고 주장하는 것은 매우 큰 잘못이다. 도시의 역사와 문화, 산업환경과 지자체의 정책방향에 따라 사이언스파크는 수십 가지 형태로 운영되고 있다.○ 태양에너지 전시관, 태양열 엑스포 운영‘태양열 엑스포(The Solar Expo)’는 겔젠키르헨 과학단지의 글라스 아케이드의 상설전시관 이름이다. 루르 지역의 중요한 에너지 관련 프로젝트는 과학단지의 글라스 아케이드에 있는 상설전시관에서 확인할 수 있다.상설전시관에서는 진행되고 있는 프로젝트에 대한 실제적인 정보와 기술 데이터, 참여 기업들에 대한 광범위한 정보를 얻을 수 있다. 루르 지방의 청정에너지 분야 기술 역량을 확인할 수 있는 곳이다.‘독일 셀 솔라(Shell Solar Germany)’사의 ‘태양광 정보 센터 (Photovoltaic Information Center)’에서 이전해 온 전시품은 모래로부터 어떻게 태양전지가 만들어지는지를 볼 수 있다.유트만 팀장은 과학단지 건물과 상설전시관의 신기술 프로젝트를 관람하기 위해 매년 2만 명 이상의 방문객이 과학단지를 찾고 있다고 전했다.방문자들이 현장에서 기술을 보고 싶은 경우와 프로젝트를 추진하고 있는 기업이나 연구소와 연락하고 싶은 경우, 과학단지의 방문자센터는 가이드가 있는 교육 투어를 권하고 있다. 에너지 관련 이슈에 대해 좀 더 많은 정보가 필요할 경우 방문자들의 요구와 관심에 따라 다양한 강좌와 세미나를 주선하기도 한다.[방문자센터 주최 세미나·강좌의 주제]순위내용태양광시스템 설계, 마케팅, 연료전지 바이오 메스·재생에너지그리드 통합, 시장, 정책과 규제지역 에너지 기획태양열 도시 개념, 단지 개발전시관의 '정보 카페'에서는 태양전기를 생산하는 데 필요한 정보를 제공하고 있다. 다양한 태양광 기술, 경제성, 온수, 난방, 냉방 등 태양에너지 응용 관련 브로슈어가 준비되어 있다. 이 전시관은 오전 8시부터 오후 7시까지 개방하고 있다.연수단은 유트만 팀장의 안내로 태양열 엑스포를 둘러본 뒤 과학단지 옥상에 있는 태양전지 생산현장을 둘러보았다. 옥상 태양열 발전소의 발전 총량은 200㎾이다.이 발전소는 1996년부터 발전을 시작했다. 당시 지붕에 설치된 태양열 발전소로서는 세계에서 가장 규모가 큰 발전소였다.▲ 과학단지 옥상에 있는 태양광 발전시설[출처=브레인파크][과학단지 지붕에 설치된 태양열 발전소의 재원]구분내용전지 재료모노 크리스탈라인효율 수준최대 17%모듈 사이즈810×2,090㎟총 생산량210kWp모듈 생산량234Wp모듈 범위16,400ft/1,521㎡전지 범위13,300ft/1,236㎡연간 에너지 생산량140,000kWh/a30년간 이산화탄소 배출 감소약 4,500톤- 계속 -
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○ 겔젠키르헨의 에너지 관련 혁신기업유트만 팀장은 연수단을 위해 겔젠키르헨의 에너지 관련 주요 연구기관과 기업을 소개했다. 미래 전력 시스템의 특징으로 풍력 발전, 태양광 발전, 다양한 연료를 사용하는 병합 발전 등 작은 전력을 생산하는 단위시설에 의한 분산 전력의 비중이 높아질 것으로 예상했다.겔젠키르헨에서는 이런 분산된 발전 시설을 가상발전소(Virtual power plant)라고 하는 소프트웨어 기반의 제어 시스템이 통제하고 있다고 전했다. 가상발전소는 현재 운나(Unna) 마을에 설치되어 있다.[Unna 지역의 Virtual power plant 현황]구분설비전력 생산 능력병합 발전5개5,105㎾풍력 발전9개10,100㎾수력 발전1개60㎾'셀 솔라(Shell Solar)사'는 겔젠키르헨에 단결정 및 다결정 태양전지를 생산하는 현대적인 시설을 운영하고 있다. 회사는 급속하게 커지는 세계 태양광 시장에 활발하게 참여할 채비를 서두르고 있다.[겔젠키르헨 Shell Solar사 태양전지 생산공장 현황]구분내용창립년도1999년생산능력35㎿투자금액3천만 유로종업원 수85명전지 효율15%태양 전지를 좀 더 대규모 유니트인 솔라 모듈에 연결시키는 것은 태양전기 생산에 이어서 가장 중요한 과정이다. 이 과정은 높은 수준의 자동화가 필요하다.겔젠키르헨에 있는 ‘쉬텐 솔라(Sheuten Solar)’사의 솔라 모듈 공장은 표준 태양광 모듈을 생산하고 있다. 건축 통합을 위한 높은 등급의 글라스-글라스 모듈은 이 공장의 두 번째 생산라인에서 제작되고 있다.현재 공장을 겔젠키르헨의 좀 더 큰 부지로 옮기는 작업이 단계적으로 진행되고 있다. 이에 따라 생산 능력이 점진적으로 100㎿까지 늘어날 전망이다.[겔젠키르헨 Sheuten Solar사 솔라 모듈공장 현황]구분내용Glass-glass 모듈의 생산년도1994년표준 모듈 생산년도2002년2004년 생산능력21㎿2006년 생산능력50㎿2004년 종업원 수100명예상되는 종업원 수300명역시 겔젠키르헨에 있는 ‘하이드로게닉 엔카트(Hydrogenics Enkat)’사의 하이브리드 드라이브를 장착한 미니버스는 2005년부터 운행을 시작했다.자동차는 2006년 독일 월드컵 기간 중 예정된 셔틀 서비스를 잘 수행했다. 수소에 의해 충전된 연료 전지와 배터리의 상호작용은 지능형 에너지 관리 시스템을 통해 극대화되었다. 출력이 좋은 전자 드라이브는 생태학적으로 유해한 오염원의 배출을 효과적으로 막고 있다.[연료 전기 하이브리드 드라이브 장착 버스 주요제원]구분제원하이브리드 시스템연료 전지 및 배터리레인지9시간/200㎞총 마력28㎾에너지 저장알카라인 배터리연료 저장압축가스 탱크트렉션 드라이브DC 72 V, 27 kw, 235 Nm좌석 수8석입석12석상용화된 연료전지를 공급하는 기업 중 하나가 ‘마스트플렉스’(Masterflex AG)사이다. 이 회사에서 생산하는 50W 연료전지 시스템은 이동 사무실 단위에 필요한 전력을 공급해 줄 수 있다고 한다.‘태양에너지 프라운호프연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy System, ISE)’와 공동으로 개발된 이 혁신적인 에너지 공급방식은 노트북을 35시간 주전력 연결 없이 사용할 수 있다. 또 다른 상품의 예는 ‘FC Pedelec’다. 전자 자전거의 일종인 이 상품은 통합 PEM-연료전지에 의해 동력을 얻는다.[PEM-연료전지 'FC Pedelec' 전기자전거]구분제원최대 거리120㎞ 전기 엔진 용량250W에너지 저장금속하이브리드 저장 시스템에 포함된 455그램의 수소○ 루르의 연구기관과 신기술 현황과학단지에서 제공한 자료를 토대로 겔젠키르헨 이외 루르 지역의 신재생에너지 연구기관과 이들의 최신 기술개발 현황에 대해 정리해 보았다. 루르 지방의 에너지 기술은 많은 대학에 있는 환경 관련 학과와 오베르하우젠(Oberhausen)에 있는 ‘프라운호퍼 환경·안전·에너지기술 연구소(Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology, UMSICHT), 겔젠키르헨에 있는 ‘프라운호퍼 태양열 에너지 시스템 연구소 서비스 센터(Service Centre of the Fraunhofer Institute for Solar Energy System)’와 같은 독립된 연구기관을 중심으로 개발되고 있다.많은 수의 특화된 창업보육시설과 기술센터들이 기술이전을 장려하고 있는데 이런 기관들은 일반적으로 대학 근처에 있다. 루르 지방에서 에너지 기술학과와 에너지 경제학과를 설치하고 있는 대학은 도르트문트대, 뒤스부르크-에센대, 루르 보쿰대, 보쿰 응용과학대, 보쿰 응용과학 기술대, 도르트문트 응용과학대, 겔젠키르헨 응용과학대, 하겐 통신대 등이 있다.‘루르 에너지연구소’는 대학 3곳과 ‘Initiativ Kreis Ruhrgebiet’가 제휴해 만든 연구소이다. 목표는 혁신적인 에너지 기술을 개발하기 위한 기술센터를 설립하는 것이다. 기술센터를 통해 지역 내 산업계와 교육계에서 이루어지고 있는 연구․개발 활동을 지원하는 것이 궁극적인 목표다.['루르 에너지 연구소' 네트워크의 주요 프로젝트]순위내용1비전 에너지 2020 (에너지 시스템의 분석)2저탄소 배출 화력 발전소 3풍력에너지 사용의 기회와 한계4정보기술을 이용한 효율적인 에너지 보급‘태양열에너지 역량센터(Competence Center for Solar Thermal Energy)’는 ‘뷔센부쉬 글라트베크(Wiesenbusch Gladbeck) 혁신센터(IWG)’에 자리 잡고 있다. 역량센터는 혁신센터 건물의 한 부분이다.실험용 발전소는 어떻게 태양 에너지가 냉방에 사용 가능한지를 보여주고 있다. 주요 구성요소는 태양열 집열기의 냉각 기계다. 이 기계는 흡수냉각과 고효율 진공관 태양열 집열기에 바탕을 두고 있다.[IWG의 태양열 냉방]구분내용집열 지역72㎡진공관 집열기24개최대 보온 능력약 40kw냉각제암모니아/물최대 냉각 능력약 20kw냉각 캐리어의 온도섭씨 -3‘도르스텐 렘베크(Dorsten-Lembeck)’ 지역의 로익(Loick) 농장은 에너지 순환과정에서 바이오가스를 어떻게 활용하는지를 잘 보여주는 시설이다. 바이오가스 생산 시설은 농가가 필요로 하는 전력, 열, 냉각된 공기와 퇴비를 생산하는데 매우 적합한 것으로 알려져 있다.[Loick 농장의 바이오가스 생산 시설]구분내용사용되는 재료4,000㎥의 유기질 비료2,000톤의 옥수수 전분5,000톤의 음식물 쓰레기바이오가스 생산량100㎥/h병합 생산 유니트249kWel연간 전력 생산량2,000,000kWh연간 열 발생량3,000,000kWh‘헤르텐 블루 타워(Herten Blue Tower)’에서는 유기 폐기물과 화석 잔류물에서 수소 함유율이 높은 가스를 생산한다. 가스는 난방이나 전력생산을 위해 직접 사용되거나 합성 연료를 생산하는 데도 사용될 수 있다.블루 타워는 전통적인 바이오가스 생산 시설과 다르게 오염된 목재, 폐유, 도장용 진흙, 고무 등에서 가스를 생산할 수 있다.[Blue Tower Herten 시설 현황]구분내용열 생산 능력1000kw수출국 (라이센스 협정)일본, 멕시코, 브라질건조 바이오 메스 전환200Kg/h타워 높이26m창립년도2001년[뒤스버그 연료전지 기술센터 ZBT 현황]구분내용종업원수28명창립년도2001년부서가스 생산 기술 부서연료 전지 시스템 및 응용 부서교육 훈련 부서최근 몇 년간 루르 지방은 연료 전지 기술에서 선도적인 지역이 되었다. 루르 지역에 있는 세계적인 기업들의 숫자가 계속 늘어나는 것이 이런 추세를 잘 나타내고 있다. 뒤스부르크에 있는 ‘연료전지 기술센터(Center for Fuel Cell Technology, ZBT)’는 연구기관과 연료전지 산업체의 협력 네트워크를 강화하는 역할을 하고 있다.ZBT는 뒤스부르크-에센(Duisurg-Essen) 대학과 연계하여 다양한 에너지 자원으로부터 수소를 생산하는 기술과 저온 연료전지에 대한 연구를 계속하고 있다. 유럽에서 가장 큰 에너지 관련 시설 중 하나인 ‘RWE의 연료전지 파빌리온’에서는 다양한 연료전지 타입을 실험하고 있다.연구자들의 연구 목적은 다양한 연료전지의 장기적인 사용 경험을 획득해 연료전지의 상용화에 대비한 성능을 극대화하기 위한 것이다.[Essen 지역 RWE 연료전지회사 파빌리온 현황]구분내용창립2001년방문객27,000 p.a. 이상설치 유닛200kw PAFX(UTC Fuel Cell)4,6kw PEMFC(Ida Tech)250kw MCFC(MTU CFC Solutions)1kw SOFC(Sulzer Hexis)100kw SOFC(Siemens Westinghouse Power Corporation)[Gladbeck의 IWG 히트 펌프 시스템]구분내용운영 Emscher-Lippe-Energie사난방 용량260kw지열 탐침 수30개물 흡수 장치(Pond absorber) 수2개노르트라인베스트팔렌주는 독일 히트펌프의 3분의 1을 생산하고 있어 지열에너지 이용에 있어서는 가장 앞서가는 지역이라 할 수 있다. 히트펌프는 지표 근처의 지열을 플라스틱으로 만든 수직형 튜브 또는 수평형 파이프 집열기를 통해 집적하는 장치를 말한다.글래드베크(Gladbeck)이 있는 IWG에서는 7~8개 제조업체에서 생산한 히트펌프를 전시하고 있다. IWG건물 자체가 대규모 히트펌프 시스템을 통해 난방을 공급하고 있는 혁신적인 건물이다.보쿰(Bochum)시에 있는 2개 대학에서는 심부열 이용에 관한 집중적인 연구를 하고 있다. ‘프로메테우스(Prometheus)’라고 이름을 붙인 이 프로젝트는 ‘Hot Dry Rock’ 기술을 기반으로 하고 있다. 세계적으로 이러한 종류의 프로젝트는 처음이다.2개의 4km짜리 시추공은 지하 심층부에 있는 뜨거운 바위를 통해 액체를 순환시키기 위한 주입구(注入口)와 생산구(生産口)의 역할을 한다. 이 지열발전소가 완공되면 보쿰 전역에 난방을 제공하게 될 것으로 기대하고 있다.7000만~9000만 개의 공기 순환펌프가 유럽 가정에서 사용되고 있는 것으로 추산된다. 이 규모는 매년 350억에서 500억 Kwh의 전력을 사용하고 있다는 것을 의미한다.도르트문트에 있는 빌로(WILO)사에서 생산하는 효율 높은 ‘스트라토스 펌프(Stratos pump)’는 전력 사용량을 표준형 펌프에 비해 80%까지 줄이는 데 성공했다.한편, 유기 발광 다이오드(LED)는 효율이 높은 조명이다. LED의 높은 효율과 색의 스펙트럼은 지속적으로 개선되어 이제 LED는 신호용 전구 뿐만 아니라 일반적인 다목적 전구로도 상용화되고 있다.루르에 있는 ‘보솔로 쉬바베 옵토 전기회사(Vossoloh-Schwabe Optoelectronic)’와 ‘캠프 린트포르트(Kamp Lintfort)’사의 LED 제품은 부가적인 색 혼합방법을 사용하여 모든 색깔의 LED 전구를 생산하고 있다.○ 태양에너지 활용에 유리한 조건 적극 활용 필요유트만 팀장은 브리핑 도중 태양에너지의 경제성 문제에 대한 자신의 의견을 밝혔다.“햇빛이 많은 이태리 같은 곳은 독일보다 경제성이 높을 것이다. 우선 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 대량생산, 대량 보급이 되면 생산 단가와 투자 비용이 낮아질 것이다.”태양열로 전체 난방은 해결할 수 있지만 태양광으로 100% 가정용 전력을 공급하기는 쉽지 않다. 하지만 지역 조건에 따라 경쟁력을 갖출 수 있는 곳이 있다는 것이 유트만 팀장의 주장이다.일사량이 충분한 이태리 시칠리아와 같은 지역에서는 기존 전기와 비교해 보았을 때 정부 보조금 없이도 5년 안에 가격 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 전망했다.한국은 독일보다 태양에너지 이용에 더욱 유리하다. 일사량을 비교해 보면 독일은 2,170kcal/㎡·day, 한국은 3,082kcal/㎡·day로 한국이 월등이 높다.한국은 국내 공장의 대량생산 체계만 갖춰지면 태양전지가 급속히 확대될 가능성이 충분하다. 정부와 지자체가 보다 적극적으로 태양에너지 활용과 보급에 나서야 할 것이다.○ 국가 정책의 지속성 확보 중요정권이 바뀐다고 신재생에너지 정책의 기조가 완전히 바뀌는 사례는 적어도 독일에서는 거의 찾아볼 수 없다. 독일 전체에 태양광 전기는 13만㎾가 보급돼 있다.이 시설에서 생산된 전기는 가정용의 경우 20년 동안 kw당 43센터(756원)에 구매할 수 있도록 법률로 보장하고 있다. 물론 사업자가 시설한 경우 이보다 적은 금액을 보전받을 수 있다. 에너지 관련 법률은 정권이 바뀌어도 쉽게 법률을 개정하지 못하도록 안전장치가 마련되어 있다고 유트만 팀장은 설명했다.하지만 우리나라와 마찬가지로 대체에너지 시설이 늘어나면서 정부지원금의 규모도 차츰 줄어들 것으로 전망된다. 이에 따라 독일의 과학자들은 실리콘 솔라셀의 생산단가를 낮추기 위한 기술개발 활동을 활발하게 하고 있다. 신재생에너지 보급을 위해서는 국가정책의 지속성도 매우 중요한 과제이다.○ 민간 연구역량을 활용한 정책개발 활성화겔젠키르헨시 경제국은 과학단지에 직원을 파견하고 주도적으로 네트워킹 공간을 마련해 기업, 대학, 연구소, 기업지원기관 사이에 활발한 혁신활동이 일어나도록 하고 있다. 특히 시청에서는 과학단지에 에너지 정책을 개발하고 제안하는 역할을 전적으로 일임하고 있다.민간 과학자들의 정책 역량을 시청의 에너지 정책에 반영하는 체계를 갖추고 있는 것이다. 민간 전문가의 역량으로 주요 정책이 수시로 생산될 수 있도록 하는 시스템이다.우리나라도 도 단위에는 발전연구원이 있어서 이런 역할을 하고 있지만 시군 단위에서 정책연구기능을 가진 기관을 운영하는 것은 쉽지 않다. 시군 단위에서 전문가의 의견을 정책으로 채택할 수 있는 연구 기능이 보완되어야 할 것이다.- 끝 -
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