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【Trend Report】 에너지 R&D 강국을 향한 행보
2022-05-01

에너지 R&D 강국을 향한 행보
R&D 투자 성과 가시화…에너지 육성사업 지원계획

최근 한국의 R&D 투자 비중이 GDP 대비 경제협력개발기구(OECD) 36개국 중 2위로 분석된 바 있다. 전국경제인연합회에서 2001~2020년 OECD 내 R&D 데이터를 분석한 결과 2001년 2.27 %(9위)에서 2022년 4.81 %(2위)를 기록했다. 최근 산업부에서는 에너지 강소기업 육성사업을 비롯해 수소 산업 지원 계획, 에너지혁신인재포럼 개최 등 에너지 R&D 강국이 되기 위한 다양한 행보를 펼치고 있다. 이에 이번 트렌드 리포트에서는 관련 현황들과 R&D 사업에 대한 최근 성과 등을 짚어봤다.

정리 최종숙 기자

에너지 강소기업 육성 계획
산업통상자원부(이하 산업부)에서는 2022년 기술 혁신형 에너지 강소기업 육성사업 신규과제 지원계획을 지난 4월 13일에 공고했다. 이번 공고를 통해 총 18억 6,700만 원 지원 계획을 발표했다. 지원 품목으로는 ▲ 에너지-ICT 융합 제품·솔루션과 ▲ 에너지 신산업 부품·소재·장비 및 제조혁신기술 품목으로 각 3개 내외의 과제(총 6개)가 대상이다.

해당 사업은 에너지 강소기업에 대한 기술개발 지원을 통해 에너지 신산업 생태계를 활성화하고, 궁극적으로 일자리를 창출하는 취지를 갖고 있다. 지원은 ‘혁신 기술’을 보유한 국내 중소·벤처기업에 제품·솔루션 개발, 성능시험·인증 등에 관한 것이다. 혁신 기술이란 ‘기술사업화 R&D’로, 지원 기술 개발 이후 2~3년 이내에 사업화가 가능한 기술을 말한다.

따라서 이번 지원계획에 신청하는 기업은 연구개발계획서 양식을 ‘기업 성장전략’과 ‘기술사업화 추진계획’으로 나누어 작성해야 한다. 또한, 평가항목도 기업 성장전략, 기술사업화 계획, 사업화 가능성 및 파급효과 등으로 구성해 기존 R&D와 차별성을 가진다. 특히, 이번 사업은 민간으로부터 시장성을 검증받은 ‘투자 연계형 R&D 사업’을 대상으로 한다. 즉, 작년 1월부터 올 5월 23일까지(투자계약서 체결일 기준) 민간 투자기관으로부터 투자 적격대상 기준을 충족하는 투자를 유치한 경우만 신청이 가능하다.

올해에는 기업 성장전략의 투자유치실적 배점을 상향 조정하고, 투자유치 인정기관을 확대해 민간으로부터 시장성을 검증받은 우수 기업에 대한 지원을 확대할 것으로 전망된다. 해당 사업 관련 상세한 사항은 산업부 홈페이지 (www.motie.go.kr )와 에너지기술평가원 홈페이지(www.ketep.re.kr )에서 확인이 가능하며, 5월 중 연구개발계획서를 접수받는다. 이후 선정평가를 통해 6월 중 사업수행자를 확정하고, 7월 말까지 협약 체결 후 자금을 지원할 예정이라고 한다.

수소 전 주기 연구과제 수행기관 선정
한편, 산업부는 4월 수소 생태계 확대를 위해서 올 한해에만 1,718억 원을 지원한다고 밝혔다. 이는 작년보다 약 62 % 증가한 것으로 신규 R&D 과제에만 역대 최대 규모인 총 442억 원이 지원된다. 신규 과제를 수행할 기관은 모두 22곳으로, 분야별 지원 내용은 다음과 같다.

◆ 수소 생산 분야: 경제성 있는 수전해 설비 운용 기술 확보를 위해 10 ㎿급 이상의 대규모 실증 프로젝트 등에 초점이 맞춰졌다. 이번 실증 사업을 통해 대규모수전해 시스템의 최적 운전 조건과 그린수소 생산 데이터, 경제성 데이터 등이 축적될 전망이다. 또한, 산업부는 수전해 시스템의 유형별로 국내외의 수전해 설비 간 비교 평가를 통해 국내 수전해 기술력을 향상시키겠다는 포부를 밝히기도 했다.

이번 과제는 제주 구좌읍에 위치한 30 ㎿ 풍력단지 내 12.5 ㎿급 수전해 설비를 구축하고, 풍력단지에서 생산된 전력을 기반으로 그린수소를 생산하는 실증 사업이다. 이 사업이 성공적으로 진행될 경우 2026년에는 연간 약 1,000톤의 청정수소를 생산할 것으로 전망된다. 생산한 수소는 제주도 내에 있는 수소 청소차 약 300대를 비롯해, 수소터빈 혼소발전 등에도 활용될 것으로 보인다. 이외에도, 해외 시장에 ‘팀코리아’(Team Korea)로 진출할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

◆ 수소 운송 및 저장 분야: 기체수소 대비 약 800분의 1로 부피를 줄일 수 있는 액화수소 저장기술과 수소탱크, 압축기 등과 같은 수소설비 부품의 원가 절감과 고성능화를 위한 기술개발을 지원한다. 현재 가용한 액화수소 트레일러는 모두 외산 제품이다. 산업부는 이번 과제를 통해 3톤급 액화수소 트레일러가 개발되면 2025년경에는 국내에서 생산한 액화수소를 운송하는 데 활용할 수 있을 것이라 전망했다. 또한, 이번 사업에서는 상용차용 수소 저장용기 원가의 30 % 이상을 절감하는 기술개발을 통해 수소 모빌리티 보급을 확대한다는 방침이다.

◆ 수소 활용 분야: 이번 기술개발 지원을 통해 수소 모빌리티 확산과 더불어, 암모니아를 주입하는 연료전지의 원천기술을 개발하고 연료전지의 신뢰성을 향상시킬 계획이다. 특히, 산업 기계가 빠르게 수소 모빌리티로 전환될 것이란 기대를 모으고 있다. 실제 지게차가 대량으로 사용되는 현장에 100대 규모의 수소지게차 운행 실증이 추진된다. 산업부는 이를 통해 운행 데이터와 인증기준 등을 확보할 계획이라고 한다. 이외에도 산업단지 내에 입주한 기업의 부대시설에 자가 사용을 위한 수소저장 및 충전 시설을 설치할 수 있도록 할 방침이다. 그리고 연료전지 신뢰성을 높이기 위해 국내 KOLAS 인정 시험기관이 직접 내구성 및 수명을 검증하는 과제와 그린암모니아를 직접 연료로 사용하는 연료전지 원천기술 등을 지원한다.

◆ 수소 안전분야: 해외 액화수소 생산설비가 국내에 도입되고 있는 상황에서 산업부는 한국형 액화수소 안전기준을 마련할 계획이다. 이를 위해 핵심부품 및 시설의 성능을 검증하고, 안전성을 평가하는 기술개발을 진행하겠다고 밝혔다.

규제자유특구 및 R&D 투자 분석 결과
중소벤처기업부(이하 중기부)는 규제자유특구 도입 3주년을 맞아 그간의 실적을 점검하고, 그 결과를 발표했다. 2019년 4월 17일 특구 제도가 도입된 후, 현재 14개 시·도에 29개 특구(71개 세부 사업)가 지정돼 운영되고 있다. 지정된 분야는 저탄소·친환경에너지 6개 특구, 바이오헬스 6개 특구, 수소 5개 특구 등이다. 그리고 29개 특구에 451개 기업이 참여해 총 149개(특구당 평균 5.1개)의 규제 특례를 부여받았다.

◇ 신산업 혁신 선도: 71개 실증사업 중 9개의 사업(12%)은 세계 최초로 추진되고 있다. 또한, 실증을 통해 핵심부품을 국산화하면서 335건의 특허가 출원되기도 했다. 또한, 기술 안전성 제고를 위한 실증 데이터가 축적되는 등 신기술에 대한 테스트베드 역할도 담당하고 있다.

◇ 지역경제 활성화 특구: 지역 내 투자유치, 기업 유치, 일자리 창출 등 지역경제에 활력을 불어넣고 있는 것으로 조사됐다. 우선 투자유치는 총 2조 4천억 원(2022년 2월 기준)이 이루어졌고, 이 가운데 1조 9,962억 원(개별기업 투자유치 4,401억 원 제외)을 특구 내로 유치했다. 또한 특구 내로 237개 기업이 이전했으며, 2,409개 일자리가 창출됐다(2021년 말 기준). 이뿐만 아니라, 지역 대학에서 특구 신산업 분야와 관련한 학과가 신설돼 인재 양성 기반도 강화됐다.

◇ 사업화 실현 및 기업 혁신성장: 실증기간 2년이 지나간 1~2차 특구를 중심으로 실증 제품과 서비스 등을 통해 총 579억 원의 매출이 발생했다. 또한 38개 기업이 벤처캐피탈 등으로부터 4,401억 원의 투자를 유치했고, 2022년 국제전자제품 박람회(CES) 혁신상 수상, 유럽 CE 인증 획득 등 글로벌 진출 발판을 마련하는 사례도 나타났다. 법령 개정에 관련해서도 실증기간 2년이 경과한 1~2차 특구의 51건 규제 중 26건(6건 법령 개정 이미 완료)이 실증을 통해 안전성 검증이 완료되기도 했다. 법령 개정이 완료되면 더 많은 혁신기업이 신산업에 진출할 것으로 기대를 모으고 있다.

R&D 투자 상위 기업들, 수익 개선
한편, 한국산업기술진흥원(이하 KIAT)은 2021년 국내 R&D 투자 상위 1,000대 기업 현황에 대한 심층 분석 결과를 지난 3월 15일에 발표했다. 결과 발표에 따르면, ▼ 이들 기업의 R&D 투자액은 글로벌 금융위기(2008∼2009년)와 코로나 발생 시점(2019∼2020년)에 모두 전년 대비 증가한 것으로 나타났다. 그리고 ▼ 금융위기 당시 중소기업 수가 감소했지만, 코로나 발생 시점에는 중소기업 수가 가장 많이 증가(347개 사→366개 사)한 것으로 나타났다. 또한, ▼ 코로나 시점에 R&D 투자순위 400위보다 낮은 기업들이 글로벌 금융위기 시점과 대비해 R&D 투자에 적극적인 것으로 나타났다. 특히, R&D 투자 순위 901~1,000위 구간은 코로나 시점이 글로벌 금융위기 때보다 R&D 투자 증가율이 9.96 %p 높게 조사됐다. ▲기업의 재무비율 면에서도 금융위기 당시보다 코로나 시점에서 매출액 증가뿐만 아니라, 영업이익률 및 전년 대비 자기자본 회전율 변화까지 골고루 개선되기도 했다.

한편 R&D 투자 패턴에 대한 분석도 이루어졌는데, 그 결과 857개 기업이 R&D 투자 규모를 늘려온 것을 알 수 있었다. 해당 기업들은 경제 위기에도 전체 기업 대비 수익성, 안정성 등 경영 환경 측면에서 양호한 모습을 보여주었다고 한다. R&D 투자 1,000대 기업의 매출액 증가율(-2.41%)은 국내 전체 기업 대비 1.37 %p 낮았고, 자기자본 회전율(1.11회)은 0.48회 낮은 것으로 나타난 반면, 수익성 지표인 매출액 영업이익률(5.78 %)과 안정성 지표인 부채비율(69.15 %)은 국내 기업 전체와 비교해 상대적으로 우수했다. 그리고 기업들의 주력산업의 매출액 대비 R&D 투자 비중 또한 전년 대비 증가했고 특히 반도체, 바이오 헬스 산업의 기업체 수 또한 증가한 것으로 나타났다.

또한 조사 결과에 따르면, 2020년 국내 R&D 투자 1,000대 기업 중 소재·부품·장비 분야 기업체 수는 636개이며, R&D 투자 규모는 41.4조원으로 나타났다. 소재·부품·장비 기업의 매출액 대비 R&D 투자 비중은 6.84%로 1,000대 기업 전체 평균(4.53 %) 대비 높았으며 평균 국내 특허 등록(39.10건) 건수도 1,000대 기업 전체(32.21건)와 비교했을 때 6.89건 많은 것으로 나타났다. 해당 보고서 전문은 한국산업기술진흥원 누리집 (www.kiat.or.kr) ‘산업기술통계’에서 확인할 수 있다. 

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