‘마르지 않는 에너지’ 태양광 시장이 뜬다
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‘마르지 않는 에너지’ 태양광 시장이 뜬다

황경남 기자2009.11.03읽기 7원문 보기
#신재생에너지#태양광 발전#화석연료#교토의정서#온실가스 감축#태양전지#고유가#정부 R&D 투자

반도체·LCD 강한 한국, 차세대 성장산업 육성 가능성2000년대 이후 신재생에너지가 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 전력생산 방식으로 급부상하고 있다. 1980년까지만 해도 신재생에너지는 전 세계 발전량의 0.4%에 불과했으나 2005년 2.1%대에 진입하면서 비중이 급격히 높아지는 추세다. 이 가운데 태양광 발전은 신재생에너지 중에서 가장 빠르게 성장하고 있는 산업이다. 2000년대 이후 태양광 발전 설비는 2005년까지 연평균 38.4%의 고성장세를 기록하면서 풍력,바이오매스 등 여타 신재생에너지의 성장률을 상회하고 있다.

이 같은 증가세는 2003년 이후 고유가 추세와 더불어 더욱 가속화되고 있는데 2007년 3월14일자 뉴욕타임스는 실리콘밸리에 에너지 투자 붐이 불면서 닷컴(.com) 신화가 와트컴(Watt.com) 신화로 부활하고 있다고 보도하기도 했다. 세계 태양광발전 관련 시장 규모는 2007년 300억달러를 기록했는데 이는 D램 메모리 반도체 시장과 비슷한 규모다. ⊙ 태양광 발전이 뜨는 이유는 태양광 발전소에 사용하는 태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자(-)와 정공(+)이 발생한다.

이들 전하는 P,N극으로 이동하는데 이로 인해 P극과 N극 사이에 전위차(광기전력)가 발생하게 되고 이때 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르면서 전기가 생산된다. 태양전지 생산을 위해 소비된 전기는 태양광 발전을 통해 1.6년이면 회수가능하며 태양전지 수명 20년을 기준으로 소비된 전기 대비 15배가량의 전기 생산이 가능하다. 태양광 발전은 태양이 존재하는 한 계속 전기를 생산할 수 있다. 반면 석유, 석탄 등의 경제적으로 채굴 가능한 매장량은 각각 40년,230년 정도에 불과하며 지역별 편중성도 심하다.

현재 국제유가는 고공행진을 거듭하고 있으며 향후에도 고유가 기조는 지속될 것으로 예상돼 태양광 발전에 대한 관심은 더욱 높아질 전망이다. 태양광 발전의 최대 강점은 무엇보다 이산화탄소나 공해를 발생시키지 않는다는 점.1997년 채택되고 2005년 2월 공식 발효된 교토의정서는 지구온난화 방지를 위한 국제적인 기후변화협약으로 지구온난화를 유발하는 이산화탄소 등 6종의 온실가스 배출량을 대폭 줄이자는 국제적 합의다. 선진 38개국과 EU 해당국가는 2008년부터 2012년까지 전체 온실가스 배출량을 1990년보다 평균 5.2% 줄일 것을 의무화했다.

한국의 경우 2002년 교토의정서를 비준했으나 개발도상국 지위를 인정받아 의무 감축 대상에서는 제외됐지만 2013~2017년까지 온실가스를 감축해야 하는 2차 감축 대상국에 포함될 가능성이 높다. ⊙ 세계 태양광 시장은 獨 · 日 · 美 3파전현재 세계 태양광 발전 시장은 독일,일본,미국 3국이 80% 이상을 차지하고 있다. 독일이 55%(959㎿)를 차지해 세계시장을 주도하고 있으며 다음으로 일본 17%(297㎿),미국 8%(140㎿)의 순서다.

기술적인 면에서 핵심 부문인 태양전지는 반도체,LCD 기반기술이 뛰어난 일본이 세계시장을 주도하고 있는데 일본(46%) 독일(14.5%)이 세계시장의 60%가 넘는 비중을 차지한다. 상위 10개 업체를 국가별로 보면 일본이 세계 1위인 샤프(24.8%) 등 4개사,독일이 세계 2위인 Q-Cells 등 3개사를 보유하고 있다. 독일은 발전량에서 2005년 이후 일본을 제치고 세계 1위 태양광발전 국가로 부상했다. 독일은 1999~2003년 실시된 '태양광 지붕주택 100만호 보급 프로그램'에 의해 저리의 설치비용 융자제도 및 고정가격 구매제도를 실시했다.

아울러 핵심 기술 확보를 위해 2004년 이후 정부 R&D 투자를 확대했는데 태양광 발전시스템에 약 100억유로,실리콘,태양전지 등에 10억유로 이상 투자했다. 그 결과 세계 2위의 Q-Cells과 세계 6위의 RWE Schott 등 태양전지 분야의 글로벌 기업이 탄생했다. 독일 Q-Cells사는 2001년 종업원 19명,매출 10억원에 불과했으나 2006년에는 종업원 900명,매출 5400억원 규모의 기업으로 급성장했다. 2006년 매출액이 2002년 대비 31배,영업이익은 무려 1990배 증가했다. Q-Cells사의 급성장은 이 회사에 투자한 벤처캐피털에도 막대한 수익을 가져다줬다.

런던 소재 벤처캐피털 회사인 Apax는 2004년 3월 1150만달러를 투자해 22개월 만에 2700%의 수익을 거뒀다. 또한 Apax사는 2004년 Q-Cells사를 프랑크푸르트 증시에 상장해 2억8000만달러의 수익을 창출했다. 일본정부 역시 수십년 전부터 태양광 산업에 대한 대규모 R&D 투자를 진행하고 있다. 일본은 신재생에너지 관련 예산 중 약 70%를 태양광 발전에 집중 투자하고 있다. 일본의 샤프는 세계 1위의 태양전지 업체로 1959년부터 태양전지 사업을 시작했다. 1962년 세계 최초로 태양전지를 상용화했을 정도로 오랜 업력을 자랑한다. 사업개시 이후 적자가 지속됐으나 2003년 이후 흑자 전환했다.

2003년 영업이익률이 1.4%에 불과했으나 2006년 13.9%로 큰 폭 확대됐다. ⊙ 우리나라 태양광발전 산업우리나라의 태양광발전은 2003년 이후 본격적으로 시작됐다. 정부의 적극적인 태양광발전 보급정책으로 2003년 0.6㎿,2006년 5.0㎿,2007년 10월 61㎿로 급성장하는 추세이나 선진국과는 아직까지 상당한 격차를 보이고 있다. 2006년 현재 화력(62.3%) 및 원자력(36.0%)에 대부분 의존하고 있으며 전체 발전량에서 태양광발전이 차지하는 비중은 0.003%에 불과하다.

국내 태양광발전 기술수준은 선진국의 70% 수준.국내 태양광산업은 진입장벽이 낮고 저수익성인 모듈 및 시스템 업체를 중심으로 발전해 왔으며 핵심부품인 태양전지용 웨이퍼와 셀은 대부분 해외업체로부터 수입하고 있는 상황이다. 2002년 이후에야 본격적인 R&D 투자가 집행되고 있으나 규모면에서 선진국에 비해 절대적으로 부족하다. R&D 투자규모도 선진국 대비 3분의 1(일본,미국)~3분의 2(독일)에 불과하다. 하지만 향후 우리나라 태양광 발전 산업의 성장 가능성은 충분하다는 평가다. 국내 태양광발전산업은 고부가가치의 차세대 성장동력산업으로서 충분한 잠재력을 보유하고 있다.

반도체, LCD 등 세계적인 경쟁력을 갖춘 기존 산업군과의 결합시 시너지 효과가 막대해 반도체,IT를 이을 차세대 성장 잠재력을 보유하게 된다. 태양광시장은 일본,독일 등 선진국에 의해 주도되고 있으나 주요 분야에서는 아직 초기단계로서 기술표준화가 돼 있지 않아 기술혁신을 통한 후발업체의 진입 가능성도 높다.

황경남 한국경제신문 기자 knhwang@hankyung.com

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