일본, 신기술로 비용 절감 시도

- 담수설비, 태양전지 원료 등 신기술로 가격경쟁력 획득 -

 

보고일자 : 2008.7.10.

김준한 도쿄무역관

kjunhan@kotra.or.kr

 

 

□ 원자재 공급난으로 비용 상승 압박을 기술로 극복하는 일본

 

 ○ 도쿄공업대 이공학 연구과 야베교수 팀은 태양광을 사용해 비용를 현재의 10% 수준으로 낮춘 담수화 기술을 개발

 

 ○ 태양전지 벤처회사인 솔라실리콘테크놀로지(치바 소재)는 발전효율이 높은 결정형 태양전지의 원료인 실리콘을 독자 생산방식으로 제조비용를 절반으로 줄임.

 

 ○ 국가 프로젝트로 저품위탄 가공기술 개발로 철광석 원료난 피해

 

□ 태양광을 사용한 담수기술

 

 ○ 기술 특징

  - 독자구조의 수차에 태양광 집열기로 데운 70~80℃ 온수를 부딪쳐서 반경 0.1㎜ 크기의 물방울로 만들어 증발을 빠른 속도로 시킴.

  - 증발된 물을 냉각해 담수화함.

  - 실험에서는 해수나 오수의 포함물이 1000분의 1이 됐음.

 

 ○ 비용 우위성

  - 현재 주류를 이루고 있는 역침투막방식 등과 비교해 집열면적당 생산가능한 물의 양이 약 아홉 배로, 설비투자는 9분의 1 이하밖에 안된다고 함.

  - 여과가 불필요해 메인테넌스가 쉬움.

  - 종래 수처리 기술을 보면, 역침투막방식은 가압에 다대한 전력을 소비하는 과정을 포함함.

  - 감압증류기를 이용하는 방식이 있으나, 진공장치가 필요해 설비가 투자비용이 비싸며, 발전소 옆에 설치할 필요가 있는 등 제약이 따름.

  - 20~40세대 1년분 물을 마련하는 데 필요한 비용를 36만 엔 정도로 맞출 수 있다고 함.

 

 ○ 전력 절감

  - 200만 명분에 해당하는 1일당 270만 톤 수처리를 할 때, 기존 방식은 화력발전소 9기분인 900만㎾ 전력을 사용하기 때문에 설비투자는 2조 엔 규모임.

  - 이번 개발된 방식을 사용하면 일량 270만 톤 수처리장치를 톤당 10만 엔, 2700억 엔 정도로 완성 및 운용이 가능하다고 함.

 

 ○ 향후 계획

  - 올 여름 중에 1일 1톤의 물을 처리하는 장치의 시작품을 완성시킬 예정

  - 상품화한 장치는 도쿄공업대학 벤처기업으로, 야베교수가 사장을 역임하고 있는 에레쿠토라가 판매를 할 계획

 

□ 태양전지 원료비용 절반으로

 

 ○ 태양전지 벤처회사인 솔라실리콘테크놀로지(치바 소재)는 발전효율이 높은 결정형 태양전지의 원료인 실리콘을 양산하는 공장을 치바현 키사라즈시에 신설

 

 ○ 이 회사는 치바현으로부터 키사라즈시의 6만㎡ 공장용지를 5년 무상으로 빌리는 계약을 체결함.

 

 ○ 기술 특징

  - 이 회사의 생산방법은 우선 실리콘을 포함한 모래를 염소와 화합해 실리콘염소 화합물을 만듦.

  - 그 후 아연가스와 반응시켜 염소를 제거해 고순도의 실리콘을 생산

  - 지금까지 아연가스로는 염소의 제거반응을 연속시키는 것이 어려웠으나 반응기술을 동경대학과 공동 개발했음.

 

 ○ 비용 우위성

  - 반응수에 남은 염화아연은 염소와 아연가스로 전기분해해 전량을 다시 활용하기 때문에 러닝비용이 저렴함.

  - 이전의 실리콘 제조플랜트는 주로 수소가스를 이용하는 방식

  - 수소가스 이용 방식은 전력이 대량으로 필요한 한편, 수소를 사용하기 때문에 설비도 대규모로 제조 비용가 비쌈.

  - 독자 생산방식으로 제조 비용를 거의 절반으로 줄임.

  - 결정형 태양전지는 다른 방식의 태양전지에 비해 고가이나 원료를 싸게 양산할 수 있다면 가격을 낮출 수 있음.

 

 ○ 향후 계획

  - 10월에 150톤 규모 실증제조설비를 설치

  - 가동상황을 확인 후 1000톤 규모 상업플랜트를 설치해 2009년 9월에 양산을 시작할 예정이며, 실증제조설비와 상업플랜트 투자 합계액은 50억 엔 규모

  - 앞으로 이 공장의 능력을 최대 3000톤까지 확대할 방침

  - 중국의 태양전지 대기업인 토리나솔라와는 10년부터 5년간 장기 공급계약을 체결함.

 

□ 일본 철강업계 장기 기술개발투자 결실로 원자재난 극복

 

 ○ 신닛폰제철이 올해 오이타 제철소에서 가동한 신형 코크스로는, 가열하면 부서지기 쉬운 저품위석탄의 사용량을 지금보다 2.5배로 늘일 수 있는 것이 최대 강점

 

 ○ 1994년 조사연구에 착수한 이 기술은 경제산업성도 지원하는 국가 프로젝트로, 실용화에 성공함.

  - 1994년 당시는 철강업계 설비과잉이 문제가 될 정도로 철강산업 경기가 좋지 않았음.

  - 그러나 장래 철광석 고갈을 예상하고 세계 석탄매장량의 70% 이상인 저품위탄을 이용하는 기술을 개발한 것임.

 

□ 시사점

 

 ○ 일본 언론에 의하면, 철광석 가격폭등을 해결하기 위해 구미기업은 광산개발해서 자원을 확보하는 데 집중하는 반면, 일본은 기술로 원료난을 극복하려는 것이 차이점이라고 함.

 

 ○ 최근 원자재 가격상승으로 일본 제조업도 가격인상 압박에 시달리고 있으나, 위와 같이 기술개발로 극복하는 예가 자주 지면에 보도됨.

  - 일본과 같이 자원이 부족한 한국의 경우 일본의 기술개발 동향에 촉각을 세울 필요가 있음.

 

 

자료원 : 닛칸코교신문, 닛케이산업신문 등