- 일본 정부, 2030년까지 신재생에너지 비중 대폭 확대 계획 발표 -

- 친환경 에너지분야 스타트업의 연간 자금조달액 3년간 2.7배 증가 -

- 수소 에너지, 차세대 배터리, 인공지능 등 최첨단기술 활용, 에너지 문제 해결 나서 -

2014~2020년 일본의 전력 생산 비중 추이

자료: 일본 환경에너지정책연구소(ISEP)

해당 발표 이후 각 산업계에서는 정부의 신재생에너지 도입 확대 목표에 대해 대책이 불명확하고 타당성이 부족하다고 지적하고 있다. 태양광과 풍력은 발전량이 고르지 못해 수급이 불안정하며, 수급이 비교적 안정적인 해상풍력 도입에는 시간이 소요되는 등 신재생에너지의 전면 도입에 난관이 예상된다.

일본의 신재생에너지 업계에 등장한 스타트업

이러한 상황 속에 인공지능(AI), 빅데이터 분석, 차세대 배터리 등의 최첨단 기술을 활용해 신재생에너지가 가진 과제를 해결하려는 일본의 친환경 스타트업이 시장의 주목을 받고 있다. 스타트업 데이터베이스를 운영하는 for Startup사에 따르면 친환경 에너지 분야 스타트업의 2020년 연간 자금조달액(융자 및 회사채에 의한 조달포함)은 815억 엔(45개사)에 달했다. 금액 기준으로 2017년 298억 엔(41개사)으로부터 3년 만에 약 2.7배 증가했다. 같은 시기 전체 산업의 성장률은 1.9배였다. 특히 대기업 출신 경험이 풍부한 인재가 스타트업 창업에 뛰어들면서 대기업 중심이었던 기존의 재생에너지 산업계에 변화를 일으키고 있다.

이산화탄소를 전혀 배출하지 않고 높은 에너지 효율을 내는 신수소에너지의 실용화에 도전하는 '클린플래닛', 기존의 리튬이온 배터리보다 지속시간이 길고 발화위험이 낮은 차세대 배터리를 개발하는 'AC 바이오드', 인공지능을 활용해 전력 수급 불균형 문제 해결에 도전하는 '디지털그리드' 등 친환경 에너지 분야에서 주목받는 일본의 스타트업들을 소개한다.

1) 양자 수소 에너지로 탄소제로 실현을 꿈꾸는 클린플래닛

수소는 재생에너지를 저장·운송할 수 있을 뿐만 아니라 태양광 및 풍력과 더불어 향후 화력 발전이나 원자력 발전을 대체할 새로운 신재생 에너지원으로써 각광을 받고 있다. 2021년 설립된 클린플래닛은 기존의 수소 에너지에 비해 에너지 출력 효율이 좋고 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는 양자 수소 에너지를 개발하는 스타트업이다. 2021년 8월 기준 기업가치가 1298억5000만 엔으로, 일본 스타트업 시가총액 6위의 유니콘 기업이기도 하다. 클린플래닛은 기존 수소 에너지에 비해 수소 1단위당 에너지 출력이 높은 '양자 수소 에너지'의 개발 및 상용화를 통해 전력 비용을 현재의 10분의 1로 절감하는 것을 목표로 하고 있다.

양자 수소 에너지 기술 원리

자료: NEDO 「에너지·환경 신기술 선도 프로그램 2017」

클린플래닛에 따르면 구리나 니켈 등 가격이 저렴한 금속을 촉매로 수소원자를 융합시켜 발열 반응을 일으키면 에너지 밀도는 가솔린의 1000배 이상에 달한다. 향후 식품이나 의약품 공장의 열원으로의 활용이 예상되며 2025년에는 산업계에 10kW의 발전장치 납입을 추진할 계획이다.  

2) 안정성과 지속성을 동시에 잡은 차세대 배터리 개발 기업 AC 바이오드

리튬이온 배터리는 재생에너지를 저장하는 수단일 뿐만 아니라 전기차(EV) 등의 친환경 모빌리티, 방위산업, 항공·우주 분야에 이르기까지 다방면에 걸쳐 활용된다. 그러나 리튬은 매장량이 적은 희소 자원으로 생산 단가가 높아 아직 보급이 충분히 이루어지지 못하고 있는 상황이다. AC 바이오드는 배터리의 제조 단가를 낮추고 에너지 효율은 높인 ‘교류 배터리’를 개발하는 기업이다. ‘교류 배터리’는 직류 대신 교류로 배터리를 충전하고 방전하는 배터리로, 직류인 리튬이온 배터리보다 지속력이 30% 길고 부품 수량도 적어 생산 단가를 낮출 수 있다. 전극 간의 전위가 직류전지보다 낮기 때문에 부담이 적고 발화의 위험성도 낮다.

교류 배터리 기술 원리

자료: AC 바이오드 공식 홈페이지
 

AC 바이오드는 기술력을 인정받아 에너지 분야에서 세계 최대 규모의 벤처캐피털인 네덜란드의 EIT InnoEnergy로부터 일본 기업 최초로 투자 유치에 성공했다. 해당 사는 2021년 이내에 드론형 전지를 개발해 실증 실험을 진행한 후 재생에너지를 저장하기 위한 배터리로써 활용할 것이라고 밝혔다.  

3) 인공지능 전력 거래소로 전력 수급 불균형 문제 해결에 나선 디지털그리드