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수소 융복합 인력양성, 수소경제 활성화 이끈다 

영남대, ‘수소산업 융복합 인력양성’ 과제 수행기관 선정
수소산업 전주기 석·박사급 고급 전문인력 육성 나서
“수소 신산업 맞춤형 인력 지원시스템 실현할 것”


[월간수소경제 박진호 객원기자] 수소는 우주 물질의 75%를 차지할 정도로 풍부하고 지역적 편중이 없는 보편적인 에너지원으로서 우리나라 산업의 고질적인 문제점인 에너지원 수입 의존 문제를 궁극적으로 해결할 수 있는 에너지원이다. 


수소를 중요한 에너지원으로 사용할 경우 국가의 새로운 성장동력으로서 지속 가능한 미래 친환경 사회의 근간이 되는 수소경제를 실현할 수 있게 된다. 탄소경제와 비교 시 수소경제는 에너지 패러다임, 에너지 공급, 경쟁 양상 및 친환경성을 포함한 여러 가지 측면에서 탁월한 장점들을 가지고 있다.


맥킨지 보고서는 향후 전 세계 수소 수요가 급증해 오는 2050년경에는 수소산업이 연간 2조5,000억 달러의 부가가치와 누적 3,000만 개의 신규 일자리를 창출하는 산업으로 성장할 것으로 전망했다.  


맥킨지가 지난 2017년 발간한 ‘Hydrogen Scaling-up Report’에 따르면 2050년경에는 에너지 부문의 수소 활용을 통해 하루 2,000만 배럴의 원유 소비를 절감할 것으로 전망되며, 연간 약 6기가톤의 CO2 배출량 저감 효과를 기대할 수 있다. 특히 수소 활용 부문에서 수소전기차가 초기시장 수요 확대를 견인하고, 향후 연료전지 보급도 빠르게 성장해 수소 소비를 촉진하게 될 것으로 전망된다.  

 

수소산업 융복합 인력양성 시급

정부는 지난 2018년 8월 플랫폼 경제 구현을 위한 3대 전략투자 분야로 데이터·블록체인·공유경제, AI와 수소경제를 선정하고, 이중 수소경제를 활성화하기 위한 구체적인 계획으로 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표(2019년 1월)했다. 


‘세계 최고 수준의 수소경제 선도국가 도약’이라는 비전 아래 우리나라가 강점이 있는 ‘수소전기차’와 ‘연료전지’를 양대 축으로 수소경제를 선도할 수 있는 산업생태계를 구축하는 것이 로드맵의 최종 목표다.  


로드맵에 따르면 2040년까지 수소전기차 누적생산량을 620만 대(내수 290만 대, 수출 330만대)로 확대하고, 이를 위해 수소충전소는 2040년까지 1,200개소를 구축할 계획이다. 또 수소택시(8만 대), 수소버스(4만 대) 및 수소트럭(3만 대)의 보급을 확대할 계획이다. 




연료전지의 경우 발전용은 2022년 1.5GW(내수 1GW), 2040년 15GW(내수 8GW), 가정·건물용은 2022년 50MW, 2040년 2.1GW로 보급을 확대한다는 계획이다. 


이에 따라 정부의 정책 의지를 뒷받침하고 국내 수소경제 가치사슬의 기존 한계를 극복하고 공급망을 탄탄히 구축하기 위해서는 수소경제에 대한 포괄적인 이해를 바탕으로 다양한 기술요소들을 소화해 산업에 바로 투입될 수 있는 수소산업 융복합 전문인력의 육성이 시급한 실정이다. 


수소산업 특화형 융복합 인재는 수소 생산, 저장·운송·충전, 활용 등 수소경제의 가치사슬(value chain)에 관한 폭넓은 이해를 바탕으로 전후방 산업을 관통하는 다양한 기술 간 융합능력의 함양을 통해 수소 신산업 창출 및 확산에 기여할 수 있는 석·박사급 고급인력으로 정의할 수 있다.


산업통상자원부는 지난 5월 27일 에너지 중점기술 분야에서 기술혁신을 선도할 수 있는 융복합형 인재양성을 위한 ‘2020년 에너지인력양성사업’ 신규과제 수행기관(대학) 선정 결과를 발표한 바 있다. 


신규과제는 융합트랙 6개, 융합대학원 2개 등 8개 과제로, 융합트랙 6개 중 ‘수소산업 융복합 인력양성’ 과제 수행기관으로 영남대학교가 선정됐다.  


이번 과제를 수행하는 영남대학교 ‘수소산업 융복합 인력양성 사업단’은 대구·경산 지역을 중심으로 수소경제 산업 클러스터의 질적·양적 발전을 견인하는 원동력이 되기 위한 활동을 적극적으로 전개할 계획이다. 

 

수소 융복합 인력양성 전략

영남대학교 수소산업 융복합 인력양성 사업단은 수소 생산, 저장·운송·충전, 활용 기술에 대한 공학적 지식을 이해하고, 수소산업 전 주기에 걸친 기술 간 최적화 설계 및 효율적 이용방법에 대한 이해를 갖춘 전문인력을 배출하고자 한다. 


이에 수소산업 분야에서의 활용성 및 우수성, 고용유발 효과, 인력 활용의 관점에서 R&D 기반 프로젝트를 수행하고 목적별 트랙 교육과정을 제공해 우수 전문인력을 육성할 계획이다.  



1단계는 도입 및 성숙단계(1, 2차 연도)로 수소산업 융복합과정 교육프로그램 및 교과과정 시스템을 구축하고 수소 생산, 저장·운송·충전, 활용 융복합 산업 맞춤형 고급인력 양성 시스템 특화체제를 구축한다. 


수소산업의 전주기에 AICBM 기술이 활용되는 분야를 찾고, 이에 적합한 교육 체계로 발전시켜 나가며, 주력산업 혁신 유형 및 지역 활력 제고 유형 인력양성 모델에 의해 중핵 및 중소기업에 즉시 투입될 수 있는 고급인력을 육성한다. 또한 해외 기관과의 대학원생 교류 프로그램을 구축하고 교류비 지원을 통한 국제화 프로그램을 활성화한다. 


2단계는 운영, 완성 및 자립 단계(3, 4, 5차 연도)로 융복합과정 교육프로그램 및 교과과정의 자율순환형 개선시스템과 수소 생산, 고효율 저장·운송·충전, 효율적 활용 관련 융복합 산업 맞춤형 고급인력 양성 시스템 특화체제를 완성한다. 


1단계에 배출된 인력의 산업 적응성 및 기업기여도를 평가 분석해 분야별 수소 생산, 운송·저장·충전, 활용 융복합 산업 맞춤형 고급인력 양성트랙을 완성하고 AICBM 관련 인력의 수소산업 기여도를 평가 분석해 전문인력양성 트랙을 개선한다. 


또한 주력산업 혁신 유형 및 지역 활력 제고 유형 인력양성 시스템을 본격적으로 활성화하고, 참여기업을 확대해 취업률을 증진시키고, 1단계에서 확립된 융복합과정 프로그램을 운영·홍보해 참여·수요 기업체 수의 증가와 융합과정의 자립화를 달성하고자 노력할 예정이다.


아울러 수소산업 융복합 인력양성 특성화 과정 프로그램을 지속적으로 평가하고, 그 결과를 활용해 개선해 나가기 위해 ‘순환적 자율개선형 교육시스템’을 구축·운영한다. 이를 통해 장기적 관점에서 인력양성 시스템을 구축할 수 있으며, 인력의 배출과 관리, 장기적 추적조사를 통한 사업단 만족도 조사가 가능할 것으로 판단된다.

 

수소에너지 융합트랙 체계

영남대 수소산업 융복합 인력양성 사업단은 산학연계형 교육과정 구성을 위해 관련 산업계 및 연구기관(총 33개 기관 43명)들을 대상으로 수요조사를 실시했다. 그 결과를 바탕으로 사업단이 보유하고 있는 역량과 주변의 환경적 요인들을 종합해 수소 신산업 관련 지식을 기초로 수소의 효율적인 생산, 운송 및 저장, 활용 기술의 연구개발과 기획을 담당할 고급인력을 육성할 수 있는 교육프로그램을 구성했다.


수소산업 가치사슬별로 다양하게 구성된 참여·협력 기업과의 긴밀한 산학협력 연구 및 애로기술지도, 수소에너지 융합설계(Capstone Design Project) 발굴 및 수행, 사원재교육 및 산학협동대학원 등의 비교과 운영을 통해 배출되는 고급인력의 현장 적응성을 극대화하고 있다. 




아울러 국내 최고의 에너지 분야(특히 수소 관련) 출연연(KIST, 한국에너지기술연구원, 에너지경제연구원)과 MOU를 체결해 상호인력교류(겸임교원 임용, 산학과제 공동수행 등)를 통해 이번 인력양성사업의 선진화를 도모하고 있다. 


또한 세계 최고 수준의 수소 분야 해외 연구기관(독일 Fraunhofer, 프랑스 CNRS) 및 대학(미국 CSM, 독일 Anhalt Hochschule, 호주 Univ. of Melbourne 등)과의 인적교류를 통해 인력양성사업의 글로벌화를 시도하고 있다.

 

수소에너지 융합 교육 트랙

수소에너지 융합 교육과정은 수소생산기술, 수소 운송 및 저장 기술, 수소 활용기술 트랙으로 구성했다. 이 과정에 참여한 영남대학교 화학공학부 교수진은 유무기 태양전지를 활용한 물분해 및 수소 생산, 바이오매스 및 천연가스 개질을 통한 수소 생산, 상평형 및 화학반응공정제어를 통한 수소저장 및 운송뿐만 아니라 수소에너지 활용을 위한 연료전지 및 이차전지 등 수소 전주기 기술개발을 위한 경험과 인적·물적 네트워크를 갖춘 전문가로 구성되어 있어 관련 분야에서 연구·교육을 담당할 능력을 충분히 보유하고 있다. 


수소경제 활성화의 중요한 전제인 수소 안전관리 및 표준에 대한 교육(수소안전 및 표준), 4차산업혁명과 연계한 수소산업 발전의 방법론으로서의 AICBM 기술(빅데이터 및 인공지능 특론)을 교과과정에 포함해 기초공통교과목으로 운영한다. 이들 교과 내용을 전공 심화, 산학연계과정에서 프로젝트 수행에 적극 활용하도록 구성했다.  


‘수소산업 융복합 인력양성’ 사업의 컨소시엄 참여기관인 포스텍과 포항TP가 위치한 포항은 ‘연료전지 테스트베드’를 구축해 연구개발을 지원 중이다. 특히 포항TP는 ‘수소연료전지 인증센터’를 운영하고 있고 수소연료전지 발전산업 클러스터 구축을 목표로 하는 등 수소연료전지 관련 우수 인프라를 이미 보유하고 있다. 


이를 활용해 수소 생산, 운송 및 저장 기술, 공정 최적화에 특화된 주관기관과 공동으로 산학연계강좌, 산업체 실무·실습교육 및 방학 중 단기강좌 개최 등 수소산업 융복합 고급인력양성을 위한 실무중심 교육이 가능하다. 



‘수소산업 융복합 인력양성’ 사업의 참여·수요기업들은 급변하는 산업의 요구사항을 사업단에 전달해 적기에 교육과정에 반영할 수 있도록 협력하고, 본 과정의 종합설계과목인 ‘수소에너지 융합설계(capstone design project)’에 현업에서 해결이 필요한 애로기술을 중심으로 과제를 제안해 학생들과 공동으로 프로젝트를 수행할 수 있도록 했다.


또한 학생들에게 취업연계형 현장실습 및 인턴십 기회를 제공하고, 산업체·공공기관 전·현직 인력을 겸임교원으로 파견해 ‘수소산업 실무’ 교과목 강의를 담당하게 하고, 실습경험 제공을 통해 산업 적합형 고급인력양성을 지원할 계획이다. 

 

영남대-포스텍-포항TP 교육프로그램 운영

수소산업 융복합 인력양성 사업단은 에너지 인력양성 참여 대학원생(포스텍, 영남대 등), 수소·연료전지 관련 산학연 종사자를 대상으로 포스텍과 포항TP의 연료전지 테스트베드 설비를 활용해 단기프로그램을 운영할 예정이다. 


주관·참여·협력기관 전문가 그룹(한국과학기술연구원, 대구경북과학기술원, 한국에너지기술연구원, 에너지경제연구원, 포항TP, 포스텍, 영남대학교 등)을 강사로 초빙해 수소안전 및 표준, 빅데이터 및 인공지능 특론, 에너지 경제 및 정책, 수소생산, 수소저장·운송, 연료전지 소재 및 시스템 등을 산학연 수소·연료전지 전문가와 포항TP 연료전지 검인증센터를 활용해 강의할 계획이다. 

 



R&D 프로젝트 운영

사업단은 수소의 생산, 저장, 활용의 전 분야에 걸친 R&D 프로젝트를 구성했다. 1단계에서는 우선적으로 수소산업 각 분야(수소 생산·이송·저장 및 활용) 5개의 R&D 기반 프로젝트를 선별해 수행하며, R&D 프로젝트의 발굴·평가를 수행할 수 있는 위원회를 사업단 운영위원회와 함께 운영해 정기적인 과제 평가관리 및 과제 추가발굴 시스템을 구축할 예정이다. 


산학연계 실무형 신규 R&D 프로젝트는 참여기업과의 소통을 통해 적극 발굴하고 산업의 디지털화, 플랫폼화 및 데이터 기반 산업 패러다임 변화 추세에 맞추어 수소산업 및 전후방 산업과 연계된 AICBM 융합기술을 활용한 교육 프로젝트(CDP; Capstone Design Project)의 추가발굴도 검토하고 있다.


 

트랙 독립운영 계획

사업단은 수소산업 융복합 인력양성사업 종료 후 산업체의 요구를 파악해 현행 트랙교육과정을 독립적 융합대학원 교육과정으로 확대 개편, 수소산업 전주기 산학연계 특화인력양성 프로그램으로 운영할 계획이다. 수소산업 융복합 교육과정을 통해 배출된 인력의 우수성을 홍보해 전문인력 양성 교육과정의 자립화와 지속화를 이룰 것이다.     


구체적으로 수소산업 융복합과정의 산학 윈(Win)-윈(Win) 교육프로그램 브랜드 가치를 확보하고 성과 확산을 통해 새로운 일자리 창출에 기여할 방침이다. 


수소산업 융복합대학원 고급인력 양성을 위한 순환적 자율개선형 교육 개선 프로그램 자립화와 지속화를 통해 경북 산학연관 및 지역 간 협력 생태계를 구축한 후 지속적인 산학연 인력교환, 산업체 인턴십, 현장실습을 통한 전문인력 배출에 노력을 기울일 예정이다. 


수소산업 융복합 인력양성사업 기간에 축적된 기술개발 결과(특허·논문·노하우 등)들을 활용해 핵심 연구기술의 기업체 이전을 통한 수익모델 창출과 이를 통한 참여·협력 기업들의 기술 상용화 및 매출 증대에 기여하고, 실용화 연구, 산학공동과제 발굴 등의 산학협동연구 및 우수 인재 취업협약을 통해 사업단의 학생 모집과 재정 자립화를 도모하게 된다. 

 

성과 활용방안과 기대효과

영남대학교 ‘수소산업 융복합 인력양성 사업단’은 수소 생산, 저장·운송·충전, 활용 기술에 대한 전문지식과 실무역량을 갖춘 전문인력을 체계적으로 양성함으로써 수년 내 확대될 것으로 예상되는 수소 신산업 분야의 연관 수요기업에 맞춤 인력을 공급할 수 있게 된다. 


수소 관련 전후방 산업 분야에 필요한 맞춤형 전문인력을 대구·경산, 포항, 울산, 창원으로 대표되는 영남권 수소경제 클러스터에 공급해 지역경제 활성화와 청년 일자리 창출에 크게 기여할 수 있다. 


수소 인력 양성사업을 통해 구축될 수소산업 기반 산·학·관 연계 협력 인프라는 석·박사급 연구인력뿐만 아니라 학부생 인력양성에도 지대한 영향을 미칠 수 있어 지역 및 국가에 다양한 수소 신산업 인력을 공급하는 거점으로 활용할 수 있다. 


사업단은 대학(영남대, 포스텍), 연구소 및 관련 정부·지자체와 연계한 수소 신산업 맞춤형 인력 지원시스템을 구축해 연관기업의 수요에 맞는 인력을 적재적소에 공급할 수 있도록 유기적으로 협력해 나갈 것이다.    


또한 해외 대학(미국 CSM, 독일 Anhalt Hochschule, 호주 Melbourne) 및 연구기관(독일 Fraunhofer, 프랑스 CNRS)과의 긴밀한 협력체계를 구축해  세계적 수준에 부합하는 수소 신산업 맞춤형 인력 지원시스템을 실현해 나갈 계획이다. 


이번 인력양성 사업을 통해 수소산업 전반에 걸친 폭넓은 지식과 실무역량을 갖춘 인력을 체계적으로 양성함으로써 수년 내 확대될 것으로 예상되는 수소산업에 맞춤 인력을 공급할 수 있고, 해외시장도 선점할 수 있는 기틀을 마련할 것으로 기대된다. 


포항을 중심으로 한 경북권의 산학연은 지난 2002년부터 2014년까지 총 259개(2,307억 원 규모)의 프로젝트를 수행했다. 이를 활용해 산학연관 네트워크 구축 시 단기적으로는 5년 이내 영남권 중소기업 300% 증가, 매출액 2조 원 달성, 4,000여 개의 신규 일자리 고용 효과가 있을 것으로 예측된다. 


장기적(2030년 기준)으로는 일자리 창출 5만 명, 시장점유율 30%, 수출 규모 20조3,000억 원, 내수 6조8,000억 원, CO2 2,634톤 감소가 가능할 것으로 기대된다.


현재 예비타당성조사를 기획 중인 연료전지 클러스터 구축 사업이 현실화할 경우 경북-영남권에서 가장 많은 생산유발 및 소득창출 효과와 함께 7만5,000명의 고용유발 효과를 낼 것으로 기대된다. 이는 우리나라 전체적으로 4조2,000억 원의 생산 유발 효과와 3조8,000억 원에 이르는 소득창출 효과, 약 10만 명의 고용유발 효과가 있을 것으로 추산된다.


수소산업 융복합 인력양성 사업단은 구축된 산·학·관 연계 협력 인프라를 통해 수소 관련 기업 종사자의 전문성 강화, 수소 분야 신규사업 진입 활성화로 새로운 비즈니스 기회 창출에 기여할 것으로 기대된다. 


또 수소에 특화된 전문인력 교육훈련 시스템은 수소산업 생태계를 활성화해 수소뿐만 아니라 다양한 국가 산업과의 교류를 촉진함으로써 국가 경제발전의 가교역할을 담당할 수 있다. 


구축된 산·학·관 연계 협력 인프라는 참여기업의 애로기술 해결 및 핵심 기술의 국산화를 위한 연구개발 협력체계로 이용될 수 있어 수소산업의 전반적인 경쟁력 강화에도 큰 도움이 된다. 


수소 생산, 저장·운송·충전, 활용 분야로 국내기업의 수소 신사업 진입 촉진, 해외 기업 투자유치 촉진, 연료전지와 연계한 수소에너지 이용 활성화로 친환경 수소에너지 사회 실현에도 기여할 것으로 예상된다.





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