몇 년 전부터 신재생에너지가 주목받기 시작하면서 신재생에너지가 가져올 변화에 대해서 관심이 많다. ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급촉진법’ 제2조에 나와 있는 신재생에너지에 대한 정의를 보면, ‘기존 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 이용하는 에너지’로 정의하고 있다.
신재생에너지의 특징은 공공 미래 에너지이며, 환경친화적 청정에너지, 비고갈성 에너지, 기술에너지라고 할 수 있다. 신재생에너지는 화석연료 고갈로 인한 자원 확보 경쟁 및 고유가의 지속 등으로 에너지 공급방식의 다양화가 가능하다는 점과 기후변화 협약 등 환경규제에 대응하기 위한 청정에너지 비중의 확대 필요성이 증가하고 있다는 점에 그 중요성이 더욱 커지고 있다.
IRENA Insight 발표 자료에 따르면, 신재생에너지를 이용한 발전은 2050년까지 세계 전력생산에서 85%까지 확대될 것으로 전망하고 있다. 이 중, 풍력발전이 35%, 태양광 발전이 25%를 차지할 것으로 전망하고 있다. 이러한 전망은 불과 5~6년 전 세계 에너지시장 전망에서 신재생에너지 비중이 차지하는 비중이 불과 7~10% 정도 수준이 될 것으로 전망했던 것에 비하면 매우 급격하게 에너지 환경이 바뀌었음을 알 수가 있다. 이는 온난화로 인한 기후변화에 따른 이산화탄소 발생 감소에 대한 절박함과 제4차 산업혁명에 따른 IT, BT. NT산업의 발전에 힘입은 것으로 보인다.
IEA 발표 자료에 따르면, 세계 태양광 신규 설비규모는 10GW(‘20년) → 17GW(’21년) → 119GW(‘22년)로 증가하고 있으며, 세계 신규 재생에너지 중 태양광이 54%(’20년도 기준)를 차지하는 것으로 나타났다. 한국의 경우는 ‘제9차 전력수급 기본계획(’20년 12월)‘에서 오는 2030년까지 전력부문 중 재생에너지, 신에너지(수소, 연료전지) 비중이 각각 17.3%, 3.0% 목표인 것으로 발표한 바 있다. 국내 태양광 시장은 ’23년까지 4.5GW까지 확대될 것으로 전망하고 있다.
한전 경영연구원 발표 자료에 따르면, 풍력발전의 경우는 ‘20년까지 누적 세계 해상 및 육상풍력 설치량은 35GW, 666GW로 해상풍력 비중이 5%에 불과하였으나 오는 2030년까지는 해상풍력 설치량이 236.5GW로 CAGR 19%로 육상풍력 7%에 비해 매우 높을 것으로 전망하고 있다. 이와 같이 해상풍력의 급성장 배경에는 최근 수소에너지의 중요성이 부각되면서 수소와 연계한 그린수소 생산에 수전해 설비 가동에 해상풍력이 가장 적합하기 때문이다. 이에 따라, 세계 수전해 수소생산설비를 최소 6GW(’24년) → 40GW(‘30년) 규모로 확대 설치할 계획인 것으로 발표된 바 있다.
이와 같이 신재생에너지 산업이 급속히 성장하고 있는 시점에서 철강산업에서는 이에 필요한 소재개발과 제품개발 노력이 필요한 시점이다. 태양광 발전의 경우, 태양광 패널 지지대 설치에 필요한 강재수요가 있다. 주로 SS400 강종에 아연도금한 강재를 사용하고 있으며, 부식문제 때문에 STS 304계열의 강재를 사용하고 있다. 또한 경량화를 위해 알루미늄 강재를 사용하기도 하고 최근에는 내식성이 강한 포스코의 POSMAC 소재를 적용하여 시공하고 있다. 해상풍력발전의 경우는 주로 해상풍력 하부구조물과 타워용 강관이 소요되며, 후판(JIS G34106/EN10025/EN10225)과 강관(DNVGL OS C401/EN1090/NORSOK M101, 기타 프로젝트 스펙)이 적용되고 있다.
재생에너지 산업의 발전, 확대에 따라 철강산업에서는 이에 필요한 소재와 강재개발이 매우 중요하다고 할 수 있다. 태양광 발전에서는 태양광 패널 지지대에 사용되는 가벼우면서 내식성을 지닐 수 있는 강재를 필요로 하는데 이를 위해 STS, 알루미늄과 같은 경쟁소재와 대응할 수 있는 품질과 가격경쟁력을 갖춘 강재 개발이 뒤따라야 할 것으로 사료된다.
해상풍력 발전의 경우, 최근에는 발전기 용량이 증가하면서 하부구조물의 크기가 증가하는 추세를 나타내고 있다. 따라서 이에 필요한 고강도 강재와 강관의 두께가 증가하고 있어 진동, 충격, 저온을 견딜 수 있는 소재와 강재개발이 필요하다. 따라서 신재생에너지산업이 발전함에 따라 철강산업에서는 이에 대응할 수 있는 소재와 강재개발을 위해 노력이 필요한 시점이라고 할 수 있다.
지금은 복합재료, 알루미늄, 마그네슘, 복합경량소재, 탄소섬유 등 여러 대체 소재들과 경쟁이 그 어느 때보다 치열하다고 할 수 있다. 현재는 경제성 문제로 철강이 우위를 점하고 있다고 할 수 있을지 몰라도 이들 대체 및 경쟁 소재들의 단가들이 기술발전에 따라 점점 내려가고 있기 때문에 결코 방심해서는 안되는 상황이라는 점을 말하고 싶다. 비이커 속 개구리처럼 현재의 안락함을 즐기고 영위하다가는 어느 순간 경쟁에서 밀려날 수 있다는 점을 항상 명심해야한다.
