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청정 수소 혁신: KIST의 도전

일반 리포트 2024년 10월 29일
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목차

  1. 요약
  2. 청정 수소 기술의 중요성 및 적용 분야
  3. KIST 청정수소융합연구소의 연구 성과
  4. 청정 수소 저장 및 활용 기술 개발
  5. 글로벌 TOP 전략연구단 선정 과정
  6. KIST의 국제 협력 및 연구 거점
  7. 결론

1. 요약

  • 이 리포트는 청정 수소 기술의 발전과 이를 둘러싼 연구개발 동향을 다룹니다. 특히, 한국과학기술연구원(KIST)이 청정수소융합연구소의 역량을 강화하기 위해 남석우 박사와 이관영 교수를 영입한 사례와, 다양한 청정 수소 저장 및 활용 기술 개발 프로젝트를 통해 경제적 효과를 기대하고 있는 점을 강조합니다. 또한, 글로벌 TOP 전략연구단의 역할과 KIST의 국제 협력 확대를 위한 K-BB센터 설립 배경을 상세히 설명하며, 청정 수소 기술의 상용화와 지속 가능한 에너지 전환에 기여하고자 하는 KIST의 목표를 다뤘습니다.

2. 청정 수소 기술의 중요성 및 적용 분야

  • 2-1. 청정 수소의 정의와 필요성

  • 청정 수소는 에너지 전환 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 수소를 의미합니다. 수소는 차세대 친환경 에너지원으로 높은 에너지 효율을 보이며, 연소 후 이산화탄소를 배출하지 않아 지속 가능한 에너지 시스템에 필수적입니다. 이러한 이유로 청정 수소의 생산 및 활용 기술 개발은 탄소 중립 목표를 달성하기 위한 긴요한 과제로 부각되고 있습니다.

  • 2-2. 청정 수소 기술의 응용 분야

  • 청정 수소는 여러 분야에 적용 가능성이 큽니다. 현재 청정 수소 저장 및 활용에 관한 연구로는 고효율·고안전 청정 수소 저장 및 활용 전략연구단이 최종 선정되었으며, 이를 통해 한국과학기술연구원(KIST) 등 출연연이 참여하여 연 170억원, 총 850억원 규모의 과제를 수행할 예정입니다. 연구목표는 차세대 화학적 청정수소 저장 및 활용 기술을 확립하여, 산업 수요처 맞춤형 수소·전기 동시 생산 통합 시스템을 개발하는 것입니다. 또한, 고려대와 성균관대 연구진은 그린 수소 생산 비용을 절감하는 소재를 개발하여 수소의 생산 효율을 높이는 데 기여하고 있습니다. 이러한 기술들은 궁극적으로 청정 수소의 상용화 및 지속 가능한 에너지 전환에 중요한 역할을 할 것입니다.

3. KIST 청정수소융합연구소의 연구 성과

  • 3-1. 남석우 박사 및 이관영 교수 영입

  • 한국과학기술연구원(KIST)은 청정수소융합연구소의 연구 역량 강화를 위해 남석우 전 KIST 수소·연료전지연구센터 책임연구원과 이관영 전 고려대 화공생명학과 교수를 영입했습니다. 남석우 박사는 고온 연료전지 기술 향상 및 화합물 수소 저장·추출 원천기술 개발에 기여하였으며, '액상유기물 수소운반체(LOHC)' 등 화학적 수소 저장 분야에서 전문가로 알려져 있습니다. 이관영 교수는 고려대학교에서의 경력을 바탕으로 청정 수소 기술 혁신에 기여할 것으로 기대됩니다.

  • 3-2. 청정 수소 기술 혁신을 위한 연구 역량 강화

  • KIST 청정수소융합연구소는 청정 수소 기술 혁신을 위해 남석우 박사와 이관영 교수를 영입하여 연구 역량을 강화하고 있습니다. 이번 인사는 KIST의 연구 개발(R&D) 전환을 가속화할 것으로 보입니다. KIST는 연구팀을 구성하여 수요자 관점에서 실증 연구를 진행함으로써 국민이 체감할 수 있는 성과를 창출할 계획이라고 남석우 박사가 밝혔습니다. 이러한 연구 성과는 청정 수소 기술의 상용화와 지속 가능한 에너지 전환에 기여할 것으로 예상됩니다.

4. 청정 수소 저장 및 활용 기술 개발

  • 4-1. 고효율·고안전 청정수소 저장·활용 전략연구단

  • 고효율 및 고안전 청정수소 저장·활용 전략연구단은 청정 수소의 안전하고 효율적인 저장 및 활용 방법을 연구하고 개발하기 위한 기관입니다. 이 단위는 수소 저장 기술에 대한 광범위한 연구를 진행 중이며, 이와 관련된 최신 기술적 진전을 이루고 있습니다. 이 연구단은 청정 수소의 안전성을 최우선으로 고려한 전략적 접근을 통해 기술적 혁신을 달성하려 하고 있습니다.

  • 4-2. 차세대 화학적 청정수소 저장 기술

  • 차세대 화학적 청정수소 저장 기술은 기존 물리적 저장 방식의 한계를 극복하기 위한 새로운 방안으로, 화학적 반응을 통해 수소를 안전하게 저장하고 필요 시 재방출하는 기술입니다. 이 기술의 발전은 수소 에너지의 경제적이고 효율적인 저장과 운송에 기여할 것으로 기대됩니다. 특히, 수소의 높은 에너지를 안전하게 저장하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 다양한 화학 물질과의 조합을 통해 최적의 저장 조건을 찾아가고 있습니다.

5. 글로벌 TOP 전략연구단 선정 과정

  • 5-1. 글로벌 TOP 전략연구단의 목표 및 구성

  • 글로벌 TOP 전략연구단은 국가적 임무 중심의 협력 연구개발을 통해 대형 성과 창출을 목표로 하고 있습니다. 이번 연구단은 KIST 주관에 한국에너지기술연구원, 한국화학연구원, 한국생산기술연구원, 한국기계연구원, 국가녹색기술연구소 등 6개 정부출연연구기관이 참여하고 있으며, 연구단장은 KIST로 자리를 옮긴 이관영 고려대 전 연구부총장입니다. 이 연구단은 청정수소 저장·활용 기술 혁신을 위한 주요 과제를 수행하며, 향후 5년간 총 850억원의 지원을 받을 예정입니다.

  • 5-2. 연구단의 경제적 효과와 기대 성과

  • 이번 글로벌 TOP 전략연구단은 연구 결과를 통해 수소 저장·운송 비용을 50% 감축하고, 해외 수소 도입량을 10% 저감하는 것을 목표로 하고 있습니다. 2030년 기준으로 약 2조원 이상의 경제적 효과를 창출할 것으로 기대됩니다. 구체적인 연구 내용으로는 산업 수요처 맞춤형 수소·전기 동시 생산 통합 시스템 개발, 고체수소-LOHC 하이브리드 기반의 수소 저장 시스템 개발, 2040 초격차 수소 미래 기술 확보 등이 포함되어 있습니다.

6. KIST의 국제 협력 및 연구 거점

  • 6-1. K-BB 센터 설립 배경과 목표

  • 한국과학기술연구원(KIST)은 올해 말 미국 보스턴에 'K-BB(Korea-Boston Bridge)센터'를 설립할 예정입니다. 이 센터는 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대 등 보스턴 내 유수의 대학, 기업, 연구소, 병원과의 연구 협력을 추진하기 위한 거점으로 활용될 것입니다. KIST는 이곳을 통해 정부가 지정한 3대 게임체인저 기술인 첨단 바이오, 인공지능(AI), 로봇, 양자 분야의 글로벌 연구 협력을 중점적으로 추진할 계획입니다. 또한, K-BB 센터는 KIST뿐만 아니라 전체 정부출연연구기관을 위한 연구협력 거점으로 삼겠다는 구상을 가지고 있습니다. 따라서 이 센터는 세계 최고 수준의 연구자와 기관이 밀집한 보스턴과 KIST의 협력관계를 강화하는 중요한 역할을 담당하게 될 것입니다. 오상록 KIST 원장은 센터가 해외 연구 협력의 기초가 되며, 국내 기술벤처의 미국 시장 진출을 지원할 것이라고 밝혔습니다.

  • 6-2. MIT 및 하버드와의 협력 계획

  • KIST 보스턴센터는 보스턴 지역 내 핵심 바이오 기업 및 연구소와의 협력을 통해 공동연구를 추진할 것입니다. KIST는 이미 내년도 예산을 확보하였으며, 첨단 바이오 분야의 국제 공동연구를 빠르게 연결할 수 있도록 네트워킹 및 우수인력 탐색과 유치의 역할도 수행할 예정입니다. 또한, K-BB센터는 연구정보 수집 및 기술 벤처의 미국 시장 진출을 지원하는 역할도 맡게 됩니다. KIST는 K-BB센터를 출연연의 해외 진출 성공 사례로 만들어, 앞으로의 연구 결과를 국제적으로 확장시키겠다는 목표를 가지고 있습니다. KIST는 2022년 보스턴 내에 현지 협력사무소를 설치하고, 하버드와 MIT 등 5개 대학과의 협력 방안을 논의 중이며, 공동연구 성과로는 부작용을 줄인 암 백신인 '도리백(DoriVac)'이 있습니다.

결론

  • 본 리포트는 청정 수소 기술과 관련된 최근 연구 성과 및 개발 동향을 깊이 있게 분석하였습니다. KIST는 청정 수소 혁신을 이끌기 위해 남석우 박사와 이관영 교수를 영입하여 연구 역량을 크게 강화하였으며, 이로 인해 새로운 기술적 진보를 기대할 수 있게 되었습니다. 글로벌 TOP 전략연구단은 청정 수소 저장 및 활용 기술 발전에 중대한 기여를 할 전망이며, 이는 경제적 이익 창출에도 큰 영향을 미칠 것입니다. 그러나 이러한 발전에도 불구하고 기술의 상용화와 글로벌 협력에는 여전히 과제들이 남아 있습니다. KIST의 K-BB 센터 설립은 미국 내 연구 협력을 강화하는 데 있어 중요한 기회가 될 것이며, 청정 수소 및 관련 기술의 글로벌 확산에 기여할 수 있습니다. 앞으로 청정 수소 기술이 보다 실질적으로 에너지 시장에 기여할 수 있도록 지속적인 연구와 협력이 필요합니다.

용어집

  • 청정 수소 [기술]: 청정 수소는 이산화탄소를 배출하지 않으며, 재생 가능한 에너지원으로 생산되는 수소를 의미합니다. 이는 지속 가능한 에너지원으로서의 중요성이 커지고 있으며, 미래 에너지 시스템의 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다.
  • KIST [연구기관]: 한국과학기술연구원(KIST)은 청정 수소 기술 연구를 포함하여 다양한 과학기술 분야에서 연구개발을 수행하는 국가 연구기관입니다. KIST는 국제 협력과 연구 성과 확대를 위해 다양한 인재를 영입하고 있으며, 청정 수소 융합 연구소를 통해 특히 수소 관련 연구를 강화하고 있습니다.
  • 글로벌 TOP 전략연구단 [연구협력체]: 글로벌 TOP 전략연구단은 출연연 간 협력을 통해 대규모 연구 성과를 창출하기 위해 설계된 연구협력체입니다. KIST가 주관하고 있으며, 청정 수소 저장 및 활용 기술 혁신을 목표로 하고 있습니다.

출처 문서