신재생에너지 - 태양열 국내·외 기술개발 현황 및 동향
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- 환경과
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- 수정일
- 2009-06-04
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- 1648
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2. 국내ㆍ외 기술개발 현황 및 동향
(1) 해외현황
• 선진국에서는 국가별 특성에 맞는 태양열이용기술을 중점 개발하여 보급하고 있으며(미국 : 태양열발전, 일본ㆍ호주 : 온수기, 유럽 : 대규모 집단난방 및 급탕시스템 등), 저온 태양열 시스템 보급 활성화를 위한 인증시험 및 평가, 신뢰성 향상 등에 지속적인 연구를 추진하고 있음
• 미국은 DOE를 중심으로 건물용의 Solar Building Technology와 태양열 발전의 Solar Thermal Energy System으로 구분하여 추진
- '70년대 저온 분야(집열기, 온수기, 자연형시스템)를 주로 개발하였으나 '80년대 이후 자연형 건물과 중고온 분야에 연구개발 투자
- 태양열발전 및 산업이용 기술의 상업화 (365MW)
• 일본은 태양열 온수기의 경우 업체 중심으로 개발 및 상용화하고 있으며, 약 40개 업체가 연간 10만대 규모를 생산하여 보급·수출(약 500만기보급)
- New Sunshine 계획 : 자연채광 및 제어와 대규모 태양열 냉난방, 온수급탕 시스템의 산업이용 개발에 주력
• 유럽은 개발과 보급의 핵심은 태양열 난방 및 온수기, 대규모 태양열 시스템, 자연형 태양열건물 등이고, 수출을 목적으로 한 태양열 발전 등 개발 추진 중
- 태양열 건물이용 Program : EU의 JOULE (설비형, 자연형시스템), THERMIE (대형건물, 집단주택의 냉난방)
- 프랑스(Jordano), 영국(Thermomax), 독일(Daimler-BenzAerospace)등에서 진공관형 집열기 상업화
• 호주는 태양열 온수기를 년 10만대 이상 생산하여 유럽 등에 수출하고 있음
(2) 국내현황
○ 사업비 지원현황
• '88년부터 2007년까지 80과제에 327억원을 투자하였으며 그중 239억원을 정부에서 지원
[표- 기술개발 지원현황]
구분\년도 |
'88∼'99 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
계 | |
과제수 |
신규 |
40 |
3 |
5 |
6 |
5 |
8 |
3 |
5 |
5 |
80 |
계속 |
62 |
1 |
3 |
6 |
7 |
3 |
7 |
5 |
7 |
101 | |
계 |
102 |
4 |
8 |
12 |
12 |
11 |
10 |
10 |
12 |
181 | |
사업비(백만원) |
정부 |
7,206 |
620 |
1,581 |
2,560 |
1,912 |
1,801 |
1,893 |
3,230 |
3,121 |
23,924 |
민간 |
1,898 |
194 |
373 |
743 |
937 |
969 |
787 |
1,345 |
1,571 |
8,817 | |
계 |
9,104 |
814 |
1,954 |
3,303 |
2,849 |
2,770 |
2,680 |
4,575 |
4,692 |
32,741 |
○ 기술개발 현황
• '70년대 초부터 대학과 연구소를 중심으로 연구를 시작하여 '88년부터 대체에너지개발 촉진법에 따라 정부차원에서 기술개발
• 기술개발 동향은 보급 확대를 위한 태양열 온수기 등 저온활용 요소기술에 대한 효율 및 신뢰성 향상과 태양열이용 기술의 확보를 위해 중고온 등 시스템 개발에 중점 추진중
• 태양열 집열기 및 온수·급탕기술
- 보급 단계로 가정용 온수기(약 18.8만대) 및 골프장, 양어장 등의 급탕시설에 보급중임
· 평판형 집열기는 상용화되었으나 진공관형 집열기는 실용화 연구중
· 자연순환식 온수기는 상용화되었으며, 강제순환식 온수기는 package화 기술개발 필요
• 저온 활용 분야
- 골프장, 양어장, 온실 등 한정된 분야에 보급되고 있으나 품질향상을 위한 생산, 평가, 대규모시스템 설계기술의 확보가 필요함
• 중고온 활용 분야
- 대부분이 개발단계로 진공관형, Dish형, PTC형 집열시스템과 잠열 및 화학축열시스템이 개발 중에 있음
- 에기연에서 Dish형 태양열 발전시스템 실용화 과제 수행중 (2003∼)
- 진공관형 집열기는 산업 공정열에 시범적으로 적용하여 사용중 (OB맥주 광주공장 85℃ 공정열)
• 냉ㆍ난방 분야
- 한국에너지기술연구원에서 태양열을 이용한 흡수식 냉방시스템 실증연구 수행중 (2004.8∼)
- 대규모 태양열 지역 냉난방 및 급탕시스템 개발을 위한 연구 진행중 (2004.8∼)
※ 국내 보급되고 있는 일부 태양열온수기 및 태양열 온수급탕 시스템의 경우 업체의 영세성으로 제품품질 미흡, 설계기술 부족 등 신뢰성 저하와 기존 심야기기 등 경쟁제품에 비해 고가(유통마진 과다), 편리성 문제로 제품의 보급율이 감소추세임
○ 향후 기술개발 추진 방향
• 보급되고 있는 태양열 온수기 제품의 품질 향상을 위한 신뢰성 및 효율성 향상 기술개발을 기업체 자체적으로 추진
• 중대형 태양열 온수급탕 시스템의 최적화
• 건물 태양열 복합이용 기술 및 중·고온분야(산업용 태양열시스템, 태양열 발전시스템)개발은 정부주도로 지속적으로 추진
• 대규모 지역 냉난방 분야에 대한 태양열 시스템 적용방안에 대한 연구의 지속적 추진
[태양열분야 기술개발 기본계획]
제1단계 (2003∼2006까지) |
제2단계 (2006∼2009) |
제3단계 (2009∼2012) |
[보급촉진형 기술개발] • 보급형 Solar House 개발 : 열부하 70%공급 • 태양열 냉방기 개발 및 상용화 • 건물, 상업용 태양열 이용시스템 개발 |
[대량보급형 기술개발] • 보급형 Solar house 개발 : 열부하 90% 공급 • 건물, 상업용 태양열이용시스템 상용화 • 중고온 산업용 태양열이용시스템 개발 |
[저가상품화 기술개발] • 태양열 발전기술 개발 및 상용화 • 대형 산업용 태양열이용시스템 개발 및 상용화 달성 |
<출처> 에너지관리공단 신재생에너지센터