□ 중소기업의 인더스트리4.0 적용을 위한 러닝팩토리 운영과 협력시스템 다름슈타트 중소기업 4.0역량센터(Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Darmstadt)  Rheinstraße 89, 64295 Darmstadt 방문연수독일다름슈타트  ◇ 주정부에서 임명한 '과학도시' 다름슈타트○ 다름슈타트는 '과학도시'라는 타이틀을 가진 도시로 인구는 약 15만명이며 독일 최대 경제권을 이루고 있는 라인• 마인 지역에 위치하여 프랑크푸르트와 마인츠, 하이델베르크와 인접해있다.○ 헤센주정부에 의해서 1997년 '과학도시'로 임명받았는데 그 이유는 다름슈타트 공과대학교(TU Darmstadt)와 혹슐레 다름슈타트 등 유명 대학과 헬름홀츠중이온 연구소, 유럽우주국 그리고 3개의 프라운호퍼연구소의 존재가 많은 영향을 미쳤다. 이외에도 IT, 화학, 자동차분야의 기업이 고루 분포하고 있다.◇ 다름슈타트 중소기업 4.0역량센터의 센터장과 연구조교 참석○ 다름슈타트 중소기업 4.0 역량센터에서는 인더스트리 4.0에 대한 간략한 소개와 경쟁력센터에 관한 소개와 역할, 그리고 교육연구부와 진행하는 프로젝트 등의 순서로 발표를 이어나갔다.○ 발표를 맡은 막심(Maximilian Meister)씨는 센터장으로 2년반 전부터 일하고 있고 독일 연방경제부에서 지원을 받아 구체적인 연구과제를 진행하고 있다. 연구를 함께 진행하고 있는 크리스찬 바이어씨도 함께 자리했다.◇ 어떻게 효율을 극대화할 것인가 = 인더스트리 4.0○ 갈수록 디지털화에 대한 관심이 높아지고 있다. 우버택시 등 이제 디지털화는 일상생활에서도 쉽게 접할 수 있게 되었다. 특히 안전문제에 관한 스마트홈 등 일상생활에서 디지털화의 영향력이 점차 중요해지고 있다. 산업계에서는 이러한 IT, 디지털화를 어떻게 생산공정 효율화에 적용할 것인가에 대한 중요성을 강조하고 있다.○ 센터의 기본 업무는 연방경제부의 지원으로 인더스트리 4.0 프로젝트를 수행하고 있다. 인더스트리 4.0은 어떻게 보다 체계화된 네트워크를 구축해서 효율성을 구현해낼 것인가에 대한 일종의 독일 정부 차원의 마케팅 프로그램이기도 하다.○ 예를 들어 생산현장에서 로봇이 일하는데 디지털화를 통해 로봇과 사람이 소통하게 되고 효율성을 구현해낼 수 있게 된다. 다만 기계로 대체되는 일자리 문제가 있지만, 반대로 이를 작동하는 것은 사람이다.○ 따라서 인더스트리 4.0은 산업 커뮤니케이션에서 쓰이는 마케팅으로서 기업과 산업의 효율을 극대화하기 위해 새로운 네트워크를 구축하는 것을 의미한다.◇ 생산과 제품의 디지털화로 고객에게 부가가치 창출○ 인더스트리 4.0은 선구이론과 디지털화 촉진 기술, 그리고 상호작용으로 구성되어있다. 상호작용은 부가가치 네트워크를 통한 수평적 통합, 공장과 제조 간 수직적 통합, 엔지니어링의 일관성을 통한 라이프사이클 관리, 이 모든 가치를 창조하는 네트워크를 지휘하는 인간을 뜻한다.○ 독일 내에서도 인더스트리 4.0에 대한 우려의 시각도 크다. 인더스트리 4.0에 대한 장점도 크지만 데이터 보안에 대한 문제도 제기되고 있다. 따라서 센터가 수행하는 핵심과업은 인더스트리 4.0에 대한 부정적 요소를 어떻게 극복할 것인지에 대한 과제들이 있다.○ 프라운호퍼 연구소의 '각 분야의 인더스트리 4.0을 통한 비용 절감 효과'연구 결과를 보면 품질관리는 30~40%, 운송물류는 10~30%, 공정제어를 통한 비용절감이 60~70%까지 가능하다.이는 연구결과이고 실제 현장에서의 적용이 달라지지만 최종적으로 실제 고객에게 돌아가는 절감효과는 얼마나 될 것인지에 대한 고려도 필요하다.○ 생산에서의 시간, 품질, 비용, 유연성 향상과 제품의 신제품, 서비스 향상의 관계를 볼 때, 인더스트리 4.0을 통해 생산과 제품이 통합 디지털화를 이룰 때 디지털 프로세스 및 제품을 통해 고객에게 부가가치를 창출하고 생산의 경쟁 우위를 점할 수 있다.◇ 인더스트리 4.0 응용이 부족한 중소기업을 위한 역량센터 설립○ 대기업은 자체적으로 인더스트리 4.0 수행이 가능하지만 기존 중소기업이 실제로 현장에서 적용가능한 인더스트리 4.0이 되려면 △국제규범과 표준화 △전문인력 양성 △통합 전략 수립, △대학, 창업 등에 대한 자금 지원 △데이터 손실과 조작의 위험에 대한 책임 △기술 성숙의 단계가 필요하다.○ 특히 중소기업에서 이러한 디지털 프로세스로의 전환기회가 부족하다고 판단하여 '중소기업 4.0(Mittelstand 4.0)'을 시행하고자 독일 연방 교육연구부에서 이러한 연구 및 극복과제에 대한 공개 입찰을 진행하면서 '비즈니스, 특히 중소기업의 디지털 전환을 위한' 우선순위 자금을 지원, 독일 전역에 23개 '중소기업 4.0 역량센터'를 설립하였다.다름슈타트 공과대학도 입찰에 참여, 선정되어 다양한 도전과제 연구에 참여하게 되었고 중소기업 4.0 역량센터를 처음으로 설립하게 되었다.○ 공개 입찰 초기에는 △디지털화의 경제적, 기술적 잠재력과 중소기업의 인식 제고 △중소기업의 경쟁력 강화와 새로운 비즈니스 분야 개척 △기술 향상 △보안 및 신뢰성 강화 △중소기업에 대한 안전하고 시장성있는 솔루션 개발 지원에 대한 5개 센터 설립이 목표였다.○ 센터는 중소기업이 스스로 할 수 없는 도전과제에 대한 연구를 수행하고 있으며 2016년 4월, 3년 과제로 시작되었다가 2년 연장되어, 총 5년동안 연구를 수행하게 되었다.다름슈타트 센터는 다름슈타트 공과대학, 상공회의소, 수공업회의소, 프라운호퍼 연구소 등 과학과 산업의 네트워킹 컨소시엄을 통해 중소기업에 디지털화 기회를 제공하는 것이 목표이다.◇ 대기업도 시스템 업그레이드를 위해 센터와 협력관계 참여○ 다름슈타트 중소기업 4.0 역량센터는 다름슈타트 상공회의소에 속해있지만 다름슈타트 공과대학교 4개연구소(공작기계, 생산공학, 데이터처리, 인체공학연구소)와 2개의 프라운호퍼연구소(구조용 내구성 및 신뢰성, 보안정보기술), 상공회의소, 수공업협회와 함께 컨소시엄을 구성, 상호협력하면서 운영되고 있다.○ 주로 인더스트리 4.0을 자체적으로 추진할 수 없는 중소기업을 위한 과제를 진행해왔으나 대기업도 자체 시스템을 보완, 업그레이드하기 위해 연구를 의뢰하고 있어 센터와 협력관계를 맺고 있다.○ 중소기업을 아래 5개 분야에서 역량이 강화되도록 지원한다.• 일(디지털전환): 디지털 전환이 업무에 미치는 영향을 인식하고 적극 사용한다.• 효율성: 디지털 기술로 비즈니스 프로세스를 최적화한다.• 에너지: 디지털화의 잠재력을 확인하고 실현한다.• 아이디어: 디지털 전환을 통해 기회를 인식하고 새로운 비즈니스 모델을 개발한다.• 보안: 디지털 네트워킹의 IT 위험을 해결한다.◇ 개별과제를 가지고 하나의 과제에 참여하는 컨소시엄 구성○ 센터에서 컨소시엄을 통해 수행하는 과정을 살펴보면, IT보안의 경우 △효율적 부가가치 창출 △Work 4.0 △새로운 비즈니스 모델 △에너지 관리 4개 파트로 나누어 각 컨소시엄 연구소가 각자의 과제를 가지고 하나의 과제에 참여하는 형태로 이루어진다. 과제가 진행됨에 따라 센터의 우선순위가 변화된다.○ 2016년부터 협력연구 및 네트워킹과정에서 초기에는 데모워크숍, 적용사례 실행 등 교육과 증명 위주의 연구였다면 중기에는 기술을 구현할 파트너 및 지역중소기업과의 교육 및 러닝팩토리 시험 가동이 우선시되었다. 중기부터는 분석을 통한 컨셉 개발, 현장에서의 구현을 2019년까지의 목표를 수립하여 진행중이다.○ 이 과정에서 관심을 유도하기 위해 전문가를 초청하여 워크숍을 열기도 하고 기업 대표들을 초청하여 러닝팩토리 현장을 보는 이벤트도 열었으며, 언론을 통한 홍보도 많이 했다.▲ 컨소시엄 기관과 각 테마별 과제[출처=브레인파크]◇ 생산 소요시간을 단축하고 불량률을 감소시킨 실제 사례○ 구체적 사례를 살펴보면, 화학 관련 펌프 제조회사인 MunschChemiepumpen GmbH은 '네트워크 프로세스 계획' 프로젝트를 통해 프로세스의 표준화와 소프트웨어 솔루션을 구현한 결과 기존에 7일 걸리던 작업을 5일만에 하면서 2일을 단축시킨 바 있다. 이 기업이 생산하는 펌프는 고객 요구에 따라 맞춤형으로 주문형 제작되는 제품인데 불량률이 0%로 감소한 성과를 냈다.○ 센터는 자체적으로 이러한 프로젝트를 수행할 능력이 없는 중소기업을 위한 프로젝트로서 많은 중소기업이 참여할 수 있도록 알리고 있다. 예를 들면 러닝팩토리 초청, 다양한 교육 및 정보 제공, 개별적 상담 컨설팅, 현장방문을 통한 문제해결 지원, 트레이너 양성 등이 있다.◇ 러닝팩토리에서 기존 설비 업그레이드와 디지털화 환경 제공○ 센터는 기술이전센터와 함께 3개의 생산공장을 가동하는 중소기업의 신기술 테스트와 이론의 이해, 문제해결에 대한 실제 적용이 가능하도록 검증된 교육방식을 활용하고자 2개의 '러닝팩토리'를 운영한다.○ 다름슈타트 공과대학교 내에 있는 러닝팩토리는 실제 기존 생산 설비의 업그레이드, 에너지 효율화 현장과 대학 내 연구실과 실험실, 연계된 기업이 함께 협력하고 있다. 실제 생산공장에서는 Festo에서 사용하는 공기압 펌프를 생산하는데 러닝팩토리에서 생산하기는 하지만 판매용은 아니고 교육용으로 활용하고 있다.○ 제품으로 실제 생산 환경에서 디지털 어플리케이션과 상호작용하는 생산방식을 경험할 수 있는 환경을 제공한다.○ 두 번째 러닝팩토리는 '에너지효율 및 기술응용센터'로 생산설비의 에너지 효율에 대한 최적화와 프로세스, 기술을 배울 수 있다. □ 질의응답- 러닝팩토리에서 컨설팅도 수행한다고 하는데, 기술적 문제해결을 위해 자금이 필요한 경우도 있다. 한국에는 스마트팩토리라는 기금 지원사업이 있는데 이곳도 유사한 지원사업은."센터는 자금지원 역할은 하지 않지만 독일 연방연구재단을 통해 기업에 구체적으로 지원되는 기금사업을 운영하고 있다."- 한국에서는 인더스트리 4.0를 인건비를 절약하는 차원의 접근성이 강한데 독일에서 보는 시각은."독일도 당연히 비용절감을 고려하지만 핵심적으로 고려하는 부분은 아니다. 독일은 인력난을 겪고 있어 고급인력의 확보가 쉽지 않다보니 인더스트리 4.0을 통해 제품의 품질을 보증한다는 점이 핵심적으로 고려되는 분위기이다."- 역량센터가 정부지원을 받고 있다고 하는데 지원 규모는."3년 수행과제에 500만 유로 정도의 지원을 받았다. 큰 규모는 아니다."- 협의회 기업들은 직접제조업보다는 발전소와 관련된 인력 중심의 산업구조를 가지고 있다. 이러한 산업구조에서 인더스트리 4.0 혹은 스마트팩토리가 적용이 된다면 어떤 도움이 될 것이라 보는자."생산현장에서의 공정효율화를 인더스트리 4.0로 볼 때 '스마트서비스'와 같은 서비스업도 함께 발전되고 있는 상황이다. 예를 들어 스마트서비스를 통해 파견인력을 줄일 수도 있고 현장에 가지 않고도 네트워크로 접근할 수도 있는 등 충분히 장점이 있고 서비스업분야 발전에 많은 도움을 제공할 수 있다."□ 참가자 일일보고◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ테크 대표○ 대기업 또는 중소기업의 기술인력 부족, 인건비 상승 등으로 기업의 손실이 가중되고 있는 것이 현실이다. 이러한 문제점을 인더스트리 4.0 시스템 도입을 통해 대기업들은 기술인력 부족을 기계화, 자동화 등으로 인건비 절감이 가능하지만 중소기업은 현실적으로 투자 및 시간여건이 맞지 않는다고 본다.정부 차원에서 중소기업을 지원, 육성하지 않는 한 어려움은 지속될 것이다. 그러나 앞으로의 제품기획, 기계, 서비스제도 등 고객만족도에 맞춰나가기 위해서는 인더스트리 4.0 시스템 도입이 필요하다고 본다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇㅇ발전 사원○ 사실 인더스트리 4.0에 대해 제대로 접해본 것은 이번 연수가 처음이었다. 조금 더 시스템화, 체계화하기 위해 정보통신과 연계에 네트워크를 연결하는 부분에서는 인더스트리 4.0이 보편화되고 자리잡기에는 현실적으로 어려운 점이 존재할 것이라고 느껴진다.○ 하지만 기계가 인력을 대신한다는 것이 어떻게 보면 인건비 절감이 절실한 중소기업에게 좋은 기회로 자리잡을 수 있을지도 모른다고 생각하였다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇㅇ산업 부장○ 모든 기계장치에 센터 연결 및 IoT를 통해 효율적으로 제품 생산을 하도록 유도하는 역량센터의 모습을 통해 공장의 생산력 뿐 아니라 소비자에게도 도움이 되는 지원이라 생각했다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ텍 대표○ 빅데이터를 축적하여 디지털화하여 생산성을 높이고 불량률을 감소한다는 것을 통해 인더스트리 4.0의 강점과 중요성을 느낄 수 있었다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇㅇ재단 과장○ 한국의 산업현장은 대기업을 중심으로 산업혁신을 보급‧전파‧추진하고 있다. 다름슈타트 중소기업 4.0 역량센터 연수를 통하여 러닝팩토리 안에서 인더스트리 4.0을 적용한 RFID이상의 한 단계 진화한 혁신을 보게 되었다. 앞으로 우리나라도 대중소기업간 협업을 통하여 우리의 특성에 맞게 인더스트리 4.0을 반영한 산업현장 혁신을 준비해나가야 한다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇㅇ 대표○ 인더스트리4.0에 대한 관심이 없었는데 이번 연수를 통해 우리 회사도 할 수 있다는 자신감이 생겨 마음이 뿌듯하였다. 국내에 있는 스마트팩토리도 말로만 들었는데 이번 기회를 통해 스마트팩토리 도입에 대해 검토해보려 한다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ텍 대표○ 정보통신기술을 통한 인간과의 소통을 주제로 주정부와 대학이 공동으로 역량이 부족한 중소기업의 신기술 테스트 이론의 이해 문제해결에 대한 실제적용이 가능하도록 검증된 교육방식을 활용하고자 운영하는 러닝팩토리를 보면서 카이스트나 각 대학의 산학협력에 대해 생각해 볼 수 있었다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇ테크 이사○ 만약 로봇이 작업지시, 판단을 하고 인간이 단순작업만 하면 일자리 축소에 관한 우려는 없을 것으로 생각된다. 하지만 로봇이 가능인력을 대체하고, 단순 반복작업을 인간이 한다면, 인간의 가치는 어디에 있는지 의문이 들었다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ텍 차장○ 독일 정부의 마케팅 정책으로 이루어지는 인더스트리 4.0을 통해 제조 공정의 디지털화를 지속적으로 연구하고 전 국민의 관심과 참여를 유도하도록 대중매체를 활용하고 있다는 점이 인상적이었다.한국에서도 인더스트리 4.0에 무관심한 기업과 인력을 대상으로 홍보활동을 확대해 나가야 한다. 또한 기존 설비를 지속 활용하기 위한 노력도 인상적이었다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇ전기 대표○ 고객과 생산현장 상호이익의 극대화를 위해 데이터 오류 등 부정적 요소를 극복하고 작업의 효율성, 극대화 비용절감을 위한 연구와 협력의 중요성을 인식하는 기회였다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ 이사○ 인더스트리 4.0을 처음 시작한 독일은 실질적인 효과를 거두기 위해 다름슈타트 역량센터와 같은 연구소들을 잘 운영하고 있는 것 같다. 4차 산업혁명과 관련해 기초체계에 대한 연구에서 진일보한 레벨에 있는 것 같다.◇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇ전기 이사○ 제조업의 스마트팩토리를 보면서 우리 회사와 같은 기술력 바탕의 기업은 스마트서비스, 스마트폼의 준비가 필요하다는 생각이 들었다. 

미국 미네소타대(University of Minnesota)에 따르면 3D 프린팅을 사용해 살아있는 세포가 포함된 인간 심장 펌프를 개발했다.모델은 세포외 기질 단백질로 만든 특수 잉크를 최적화하고, 잉크를 인간 줄기세포와 결합한 후 잉크가 결합된 세포를 3D 프린팅해 챔버 구조를 생성했다.줄기세포는 높은 세포 밀도로 확장된 다음 심장 근육 세포로 분화됐다. 이 모델을 이용하면 인간의 심장에 근접한 펌프 구조의 세포 및 분자 레벨에서 발생되는 일을 추적할 수 있을 것으로 전망된다.특히 치료 및 의약품의 효과를 연구하기 위해 심장이 어떻게 동작하는지를 검사하는 데 사용될 수 있다. 즉 모델에 질병과 손상을 야기한 다음, 의약품 및 기타 치료제의 효과를 연구한다.심장 기능을 연구하기 위한 최적의 도구로 평가된다. 개발 모델을 통해 심장연구에 변화를 가져올 수 있을 것으로 전망된다.▲ USA-UniversityofMinnesota-3Dprint▲ 미네소타대(University of Minnesota)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

나이지리아 증권거래위원회(SEC)에 따르면 2020년 6월 첫주동안 금 파생상품인 뉴골드(New Gold) ETF의 순자산가치는 N11억2600만나이라에서 27억4700만나이라로 144% 상승했다.투자자들이 뉴골드 ETF에 15억200만나이라를 투자했다. 또한 2020년 6월 둘째주 동안 투자자들은 뉴골드 ETF에 54억9500만나이라를 추가로 투자했다. 이로써 6월 2주 이내 뉴골드 ETF에 총 69억9700만나이라가 유입됐다. 나이라화가 계속 감가상각하는 동안 금리는 계속 하락했다.중국발 코로나-19 사태로 인해 시장 변동성은 너무나 불확실한 상태로 지속되면서 투자자들은 정확히 자금을 투자할 곳을 찾지 못했다. 이에 따라 투자자들은 금 및 금 파생상품에서 피난처를 찾은 것으로 분석된다. 금에 투자하는 경향은 전통적으로 안전한 도피처로 인식되기 때문이다.  ▲증권거래위원회(SEC) 홈페이지

○ 겔젠키르헨의 에너지 관련 혁신기업유트만 팀장은 연수단을 위해 겔젠키르헨의 에너지 관련 주요 연구기관과 기업을 소개했다. 미래 전력 시스템의 특징으로 풍력 발전, 태양광 발전, 다양한 연료를 사용하는 병합 발전 등 작은 전력을 생산하는 단위시설에 의한 분산 전력의 비중이 높아질 것으로 예상했다.겔젠키르헨에서는 이런 분산된 발전 시설을 가상발전소(Virtual power plant)라고 하는 소프트웨어 기반의 제어 시스템이 통제하고 있다고 전했다. 가상발전소는 현재 운나(Unna) 마을에 설치되어 있다.[Unna 지역의 Virtual power plant 현황]구분설비전력 생산 능력병합 발전5개5,105㎾풍력 발전9개10,100㎾수력 발전1개60㎾'셀 솔라(Shell Solar)사'는 겔젠키르헨에 단결정 및 다결정 태양전지를 생산하는 현대적인 시설을 운영하고 있다. 회사는 급속하게 커지는 세계 태양광 시장에 활발하게 참여할 채비를 서두르고 있다.[겔젠키르헨 Shell Solar사 태양전지 생산공장 현황]구분내용창립년도1999년생산능력35㎿투자금액3천만 유로종업원 수85명전지 효율15%태양 전지를 좀 더 대규모 유니트인 솔라 모듈에 연결시키는 것은 태양전기 생산에 이어서 가장 중요한 과정이다. 이 과정은 높은 수준의 자동화가 필요하다.겔젠키르헨에 있는 ‘쉬텐 솔라(Sheuten Solar)’사의 솔라 모듈 공장은 표준 태양광 모듈을 생산하고 있다. 건축 통합을 위한 높은 등급의 글라스-글라스 모듈은 이 공장의 두 번째 생산라인에서 제작되고 있다.현재 공장을 겔젠키르헨의 좀 더 큰 부지로 옮기는 작업이 단계적으로 진행되고 있다. 이에 따라 생산 능력이 점진적으로 100㎿까지 늘어날 전망이다.[겔젠키르헨 Sheuten Solar사 솔라 모듈공장 현황]구분내용Glass-glass 모듈의 생산년도1994년표준 모듈 생산년도2002년2004년 생산능력21㎿2006년 생산능력50㎿2004년 종업원 수100명예상되는 종업원 수300명역시 겔젠키르헨에 있는 ‘하이드로게닉 엔카트(Hydrogenics Enkat)’사의 하이브리드 드라이브를 장착한 미니버스는 2005년부터 운행을 시작했다.자동차는 2006년 독일 월드컵 기간 중 예정된 셔틀 서비스를 잘 수행했다. 수소에 의해 충전된 연료 전지와 배터리의 상호작용은 지능형 에너지 관리 시스템을 통해 극대화되었다. 출력이 좋은 전자 드라이브는 생태학적으로 유해한 오염원의 배출을 효과적으로 막고 있다.[연료 전기 하이브리드 드라이브 장착 버스 주요제원]구분제원하이브리드 시스템연료 전지 및 배터리레인지9시간/200㎞총 마력28㎾에너지 저장알카라인 배터리연료 저장압축가스 탱크트렉션 드라이브DC 72 V, 27 kw, 235 Nm좌석 수8석입석12석상용화된 연료전지를 공급하는 기업 중 하나가 ‘마스트플렉스’(Masterflex AG)사이다. 이 회사에서 생산하는 50W 연료전지 시스템은 이동 사무실 단위에 필요한 전력을 공급해 줄 수 있다고 한다.‘태양에너지 프라운호프연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy System, ISE)’와 공동으로 개발된 이 혁신적인 에너지 공급방식은 노트북을 35시간 주전력 연결 없이 사용할 수 있다. 또 다른 상품의 예는 ‘FC Pedelec’다. 전자 자전거의 일종인 이 상품은 통합 PEM-연료전지에 의해 동력을 얻는다.[PEM-연료전지 'FC Pedelec' 전기자전거]구분제원최대 거리120㎞ 전기 엔진 용량250W에너지 저장금속하이브리드 저장 시스템에 포함된 455그램의 수소○ 루르의 연구기관과 신기술 현황과학단지에서 제공한 자료를 토대로 겔젠키르헨 이외 루르 지역의 신재생에너지 연구기관과 이들의 최신 기술개발 현황에 대해 정리해 보았다. 루르 지방의 에너지 기술은 많은 대학에 있는 환경 관련 학과와 오베르하우젠(Oberhausen)에 있는 ‘프라운호퍼 환경·안전·에너지기술 연구소(Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology, UMSICHT), 겔젠키르헨에 있는 ‘프라운호퍼 태양열 에너지 시스템 연구소 서비스 센터(Service Centre of the Fraunhofer Institute for Solar Energy System)’와 같은 독립된 연구기관을 중심으로 개발되고 있다.많은 수의 특화된 창업보육시설과 기술센터들이 기술이전을 장려하고 있는데 이런 기관들은 일반적으로 대학 근처에 있다. 루르 지방에서 에너지 기술학과와 에너지 경제학과를 설치하고 있는 대학은 도르트문트대, 뒤스부르크-에센대, 루르 보쿰대, 보쿰 응용과학대, 보쿰 응용과학 기술대, 도르트문트 응용과학대, 겔젠키르헨 응용과학대, 하겐 통신대 등이 있다.‘루르 에너지연구소’는 대학 3곳과 ‘Initiativ Kreis Ruhrgebiet’가 제휴해 만든 연구소이다. 목표는 혁신적인 에너지 기술을 개발하기 위한 기술센터를 설립하는 것이다. 기술센터를 통해 지역 내 산업계와 교육계에서 이루어지고 있는 연구․개발 활동을 지원하는 것이 궁극적인 목표다.['루르 에너지 연구소' 네트워크의 주요 프로젝트]순위내용1비전 에너지 2020 (에너지 시스템의 분석)2저탄소 배출 화력 발전소 3풍력에너지 사용의 기회와 한계4정보기술을 이용한 효율적인 에너지 보급‘태양열에너지 역량센터(Competence Center for Solar Thermal Energy)’는 ‘뷔센부쉬 글라트베크(Wiesenbusch Gladbeck) 혁신센터(IWG)’에 자리 잡고 있다. 역량센터는 혁신센터 건물의 한 부분이다.실험용 발전소는 어떻게 태양 에너지가 냉방에 사용 가능한지를 보여주고 있다. 주요 구성요소는 태양열 집열기의 냉각 기계다. 이 기계는 흡수냉각과 고효율 진공관 태양열 집열기에 바탕을 두고 있다.[IWG의 태양열 냉방]구분내용집열 지역72㎡진공관 집열기24개최대 보온 능력약 40kw냉각제암모니아/물최대 냉각 능력약 20kw냉각 캐리어의 온도섭씨 -3‘도르스텐 렘베크(Dorsten-Lembeck)’ 지역의 로익(Loick) 농장은 에너지 순환과정에서 바이오가스를 어떻게 활용하는지를 잘 보여주는 시설이다. 바이오가스 생산 시설은 농가가 필요로 하는 전력, 열, 냉각된 공기와 퇴비를 생산하는데 매우 적합한 것으로 알려져 있다.[Loick 농장의 바이오가스 생산 시설]구분내용사용되는 재료4,000㎥의 유기질 비료2,000톤의 옥수수 전분5,000톤의 음식물 쓰레기바이오가스 생산량100㎥/h병합 생산 유니트249kWel연간 전력 생산량2,000,000kWh연간 열 발생량3,000,000kWh‘헤르텐 블루 타워(Herten Blue Tower)’에서는 유기 폐기물과 화석 잔류물에서 수소 함유율이 높은 가스를 생산한다. 가스는 난방이나 전력생산을 위해 직접 사용되거나 합성 연료를 생산하는 데도 사용될 수 있다.블루 타워는 전통적인 바이오가스 생산 시설과 다르게 오염된 목재, 폐유, 도장용 진흙, 고무 등에서 가스를 생산할 수 있다.[Blue Tower Herten 시설 현황]구분내용열 생산 능력1000kw수출국 (라이센스 협정)일본, 멕시코, 브라질건조 바이오 메스 전환200Kg/h타워 높이26m창립년도2001년[뒤스버그 연료전지 기술센터 ZBT 현황]구분내용종업원수28명창립년도2001년부서가스 생산 기술 부서연료 전지 시스템 및 응용 부서교육 훈련 부서최근 몇 년간 루르 지방은 연료 전지 기술에서 선도적인 지역이 되었다. 루르 지역에 있는 세계적인 기업들의 숫자가 계속 늘어나는 것이 이런 추세를 잘 나타내고 있다. 뒤스부르크에 있는 ‘연료전지 기술센터(Center for Fuel Cell Technology, ZBT)’는 연구기관과 연료전지 산업체의 협력 네트워크를 강화하는 역할을 하고 있다.ZBT는 뒤스부르크-에센(Duisurg-Essen) 대학과 연계하여 다양한 에너지 자원으로부터 수소를 생산하는 기술과 저온 연료전지에 대한 연구를 계속하고 있다. 유럽에서 가장 큰 에너지 관련 시설 중 하나인 ‘RWE의 연료전지 파빌리온’에서는 다양한 연료전지 타입을 실험하고 있다.연구자들의 연구 목적은 다양한 연료전지의 장기적인 사용 경험을 획득해 연료전지의 상용화에 대비한 성능을 극대화하기 위한 것이다.[Essen 지역 RWE 연료전지회사 파빌리온 현황]구분내용창립2001년방문객27,000 p.a. 이상설치 유닛200kw PAFX(UTC Fuel Cell)4,6kw PEMFC(Ida Tech)250kw MCFC(MTU CFC Solutions)1kw SOFC(Sulzer Hexis)100kw SOFC(Siemens Westinghouse Power Corporation)[Gladbeck의 IWG 히트 펌프 시스템]구분내용운영 Emscher-Lippe-Energie사난방 용량260kw지열 탐침 수30개물 흡수 장치(Pond absorber) 수2개노르트라인베스트팔렌주는 독일 히트펌프의 3분의 1을 생산하고 있어 지열에너지 이용에 있어서는 가장 앞서가는 지역이라 할 수 있다. 히트펌프는 지표 근처의 지열을 플라스틱으로 만든 수직형 튜브 또는 수평형 파이프 집열기를 통해 집적하는 장치를 말한다.글래드베크(Gladbeck)이 있는 IWG에서는 7~8개 제조업체에서 생산한 히트펌프를 전시하고 있다. IWG건물 자체가 대규모 히트펌프 시스템을 통해 난방을 공급하고 있는 혁신적인 건물이다.보쿰(Bochum)시에 있는 2개 대학에서는 심부열 이용에 관한 집중적인 연구를 하고 있다. ‘프로메테우스(Prometheus)’라고 이름을 붙인 이 프로젝트는 ‘Hot Dry Rock’ 기술을 기반으로 하고 있다. 세계적으로 이러한 종류의 프로젝트는 처음이다.2개의 4km짜리 시추공은 지하 심층부에 있는 뜨거운 바위를 통해 액체를 순환시키기 위한 주입구(注入口)와 생산구(生産口)의 역할을 한다. 이 지열발전소가 완공되면 보쿰 전역에 난방을 제공하게 될 것으로 기대하고 있다.7000만~9000만 개의 공기 순환펌프가 유럽 가정에서 사용되고 있는 것으로 추산된다. 이 규모는 매년 350억에서 500억 Kwh의 전력을 사용하고 있다는 것을 의미한다.도르트문트에 있는 빌로(WILO)사에서 생산하는 효율 높은 ‘스트라토스 펌프(Stratos pump)’는 전력 사용량을 표준형 펌프에 비해 80%까지 줄이는 데 성공했다.한편, 유기 발광 다이오드(LED)는 효율이 높은 조명이다. LED의 높은 효율과 색의 스펙트럼은 지속적으로 개선되어 이제 LED는 신호용 전구 뿐만 아니라 일반적인 다목적 전구로도 상용화되고 있다.루르에 있는 ‘보솔로 쉬바베 옵토 전기회사(Vossoloh-Schwabe Optoelectronic)’와 ‘캠프 린트포르트(Kamp Lintfort)’사의 LED 제품은 부가적인 색 혼합방법을 사용하여 모든 색깔의 LED 전구를 생산하고 있다.○ 태양에너지 활용에 유리한 조건 적극 활용 필요유트만 팀장은 브리핑 도중 태양에너지의 경제성 문제에 대한 자신의 의견을 밝혔다.“햇빛이 많은 이태리 같은 곳은 독일보다 경제성이 높을 것이다. 우선 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 대량생산, 대량 보급이 되면 생산 단가와 투자 비용이 낮아질 것이다.”태양열로 전체 난방은 해결할 수 있지만 태양광으로 100% 가정용 전력을 공급하기는 쉽지 않다. 하지만 지역 조건에 따라 경쟁력을 갖출 수 있는 곳이 있다는 것이 유트만 팀장의 주장이다.일사량이 충분한 이태리 시칠리아와 같은 지역에서는 기존 전기와 비교해 보았을 때 정부 보조금 없이도 5년 안에 가격 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 전망했다.한국은 독일보다 태양에너지 이용에 더욱 유리하다. 일사량을 비교해 보면 독일은 2,170kcal/㎡·day, 한국은 3,082kcal/㎡·day로 한국이 월등이 높다.한국은 국내 공장의 대량생산 체계만 갖춰지면 태양전지가 급속히 확대될 가능성이 충분하다. 정부와 지자체가 보다 적극적으로 태양에너지 활용과 보급에 나서야 할 것이다.○ 국가 정책의 지속성 확보 중요정권이 바뀐다고 신재생에너지 정책의 기조가 완전히 바뀌는 사례는 적어도 독일에서는 거의 찾아볼 수 없다. 독일 전체에 태양광 전기는 13만㎾가 보급돼 있다.이 시설에서 생산된 전기는 가정용의 경우 20년 동안 kw당 43센터(756원)에 구매할 수 있도록 법률로 보장하고 있다. 물론 사업자가 시설한 경우 이보다 적은 금액을 보전받을 수 있다. 에너지 관련 법률은 정권이 바뀌어도 쉽게 법률을 개정하지 못하도록 안전장치가 마련되어 있다고 유트만 팀장은 설명했다.하지만 우리나라와 마찬가지로 대체에너지 시설이 늘어나면서 정부지원금의 규모도 차츰 줄어들 것으로 전망된다. 이에 따라 독일의 과학자들은 실리콘 솔라셀의 생산단가를 낮추기 위한 기술개발 활동을 활발하게 하고 있다. 신재생에너지 보급을 위해서는 국가정책의 지속성도 매우 중요한 과제이다.○ 민간 연구역량을 활용한 정책개발 활성화겔젠키르헨시 경제국은 과학단지에 직원을 파견하고 주도적으로 네트워킹 공간을 마련해 기업, 대학, 연구소, 기업지원기관 사이에 활발한 혁신활동이 일어나도록 하고 있다. 특히 시청에서는 과학단지에 에너지 정책을 개발하고 제안하는 역할을 전적으로 일임하고 있다.민간 과학자들의 정책 역량을 시청의 에너지 정책에 반영하는 체계를 갖추고 있는 것이다. 민간 전문가의 역량으로 주요 정책이 수시로 생산될 수 있도록 하는 시스템이다.우리나라도 도 단위에는 발전연구원이 있어서 이런 역할을 하고 있지만 시군 단위에서 정책연구기능을 가진 기관을 운영하는 것은 쉽지 않다. 시군 단위에서 전문가의 의견을 정책으로 채택할 수 있는 연구 기능이 보완되어야 할 것이다.- 끝 -