4차 산업혁명으로 시작된 기술발전의 고도화로 인해 우리 일상도 나날이 변화하고 있다. 디지털 기술 발전에 따라 직업 간의 장벽이 허물어지고 다양한 일자리가 생성되고 있다.

그 중 유망 직종인 디지털·친환경 관련 직업들 중 '신에너지전문가(수소연료전지전문가)'에 대해 자세히 알아보자.

◆ 하는 일
‘신에너지’는 「신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급촉진법」에 따라 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 수소·산소 등의 화학반응을 통하여 전기 또는 열을 이용하는 에너지로서 수소에너지, 연료전지, 석탄을 액화·가스화한 에너지 및 중질잔사유를 가스화한 에너지(출처:국가법령정보센터(https://www.law.go.kr/LSW//main.html.))를 말한다.

일반적으로 수소연료전지 관련 직업은 수소 연료전지의 핵심 부품에 따라 아래와 같이 세분화 할 수 있다.

1) 수소생산 분야: 수소생산 분야에서는 도시 가스 등 탄화수소화합물(LPG, 메탄올, 가솔린, 디젤 등)에서 수소를 생산하고 이를 원하는 수소순도(자동차용 수소순도는 KS B ISO 14687에 따라 99.97%)를 맞출 수 있는 수소정제 설비를 운영한다.

2) 연료전지 스택 제작 생산분야: 연료전지 시스템에서 핵심인 연료전지 스택을 제조하기 위해서는 내구성 및 성능이 보장된 Cell을 생산해야 하고, 이로서는 원하는 출력을 낼 수 없기 때문에 여러 장의 셀을 stacking하는 기술이 필요하다.

3) 전력변환 장치 분야: 연료전지에서 생산된 전력은 현재 수요가에서 사용할 수 없는 전력이므로 이를 사용가능한 전력으로 변환해야 한다. 즉 직류에서 교류로 변환해야 한다는 것이다. 이를 위해 연료전지 시스템 특성에 맞춰 상호 운전이 원활할 수 있도록 개발, 적용 및 운전이 필요하다.

4) BOP 생산 분야: 연료전지 시스템을 운영하기 위해서는 각 핵심 부품에서 원하는 온도 및 압력이 있다. 이를 맞추기 위해서는 시스템에서의 열 및 물질전달의 특성이 반영된 열교환기, 기액분리기, 이젝터 및 재순환 송풍기 등의 주변부품 들이 필요하다. 이를 위해서는 도면 설계 및 작성, 가공 도면을 이용한 용접 등 생산 능력이 요구된다.

5) 연료전지 운전 프로그램 개발 분야: 제작된 연료전지 시스템을 자동화하여 운영하기 위해서는 각 단계별 운전 프로토콜이 필요하다. 이에 적합한 프로그램을 선정하고, 프로그래밍을 적용하여 각 단계별 운전이 원활하게 진행될 수 있도록 한다.

6) 연료전지 시운전 분야: 프로그래밍을 통해 개발된 연료전지 시스템이라 할지라도 프로그램 적용 후 연료전지의 성능이 고객 요구사항을 만족하는지에 대한 테스트가 필요하다.

이를 위해서는 연료전지 시스템을 운영할 수 있는 인력이 필요하며, 이 분야는 연료전지 전체 시스템에 대한 충분한 이해를 바탕으로 비상 상황이 발생했을 때 조치 방안에 대해 능숙해야 한다.

7) 연료전지 시스템 설계 분야: 해당 직무는 가장 고급인력이 필요한 분야로서 해당 분야에 대한 석박사 이상의 인력이 필요하다. 특히 촉매 반응기 설계, 열을 효율적으로 전달하는 열교환기 등 기계적 열유체 해석이 가능한 인력이 요구된다. 아울러 CFD(전산유체역학), ASPEN(화학공정모사) 등의 Tool을 사용할 수 있는 인력이 반드시 필요하다.

8) 최적 운전시나리오 도출분야: 4차 산업혁명의 분야 중 빅데이터 처리 및 AI인공지능을 이용한 연료전지 발전소를 운영할 수 있는 인력이 필요하며, 이를 기반으로 MULS(Muti Unit Load Sharing)을 현실화하여 연료전지의 효율적 운영 및 최적의 운전 조건을 도출할 수 있다.

◆ 국내 현황
수소연료전지분야는 대부분의 대기업(예: 현대자동차, SK E&S, 두산퓨얼셀㈜, ㈜두산 퓨얼셀파워, 포스코 등)에서 해당 업무에 종사할 수 있다. 아울러 수소전문기업 및 연료전지 제조사에서 종사가능하다. 수소연료전지 관련 분야는 국내의 기술이 우위를 점하고 있으며 국내 기업들이 적극적인 투자를 하고 있기도 하다.

점차 수소연료전지 관련 기업들의 투자경쟁이 치열해지고 있어 기업입장에서는 기술경쟁력을 갖추는 것이 무엇보다 중요해지고 있다.

정부차원에서도 수소경제 활성화를 위한 다양한 정책을 펼치고 있으며 2022년부터 ‘수소발전의무화제도(HPS, Hydrogen Energy Portfolio Standard)’를 시행예정인데 HPS는 발전 사업자에게 전력 생산량의 일정 비율을 연료전지로 충당하도록 하는 제도이다.

◆ 필요 역량
수소연료전지 관련 학사 이상, 특히 설계분야는 석박사 학력소지자에게 유리하며 관련 전공은 기계, 화공, 전기 등이다.

수소연료전지 관련 분야는 기본적으로 대부분의 대학에서 교과과정으로 필요 역량 운영 중이며 그 외 일부 협회(한국신재생에너지협회, 한국스마트그리드 협회 등)에서 운영하는 연료전지 분야의 강좌를 통해서 수소연료전지 분야에 대해 지식을 습득할 수 있다.

관련 자격으로는 기계기사, 용접기사, 산업안전기사 등이 있으며 연료전지 관련 전기화학 분야, 촉매 반응에 관한 일반적 기술, 연소 및 열전달에 관한 지식, 셀제조를 위한 재료공학 분야에 대한 이해와 기술이 필요하다. 그 외 CFD 해석, Aspen 공정해석, 압력용기 용접, 시스템 설계, 전기설계 및 PLC 프로그램잉 등에 대한 업무경험이 있다면 진출에 도움이 된다.

◆ 향후 전망
수소연료전지 분야는 현재 기후변화 등 정부가 추진 중인 탄소중립과 관련하여 반드시 수소사회로 진입하기 위해 필요한 분야이다. 특히 수소연료전발전사업을 위한 제도들이 신설되는 등 인프라가 강화되고 있어 향후 성장에 긍정적 영향을 미칠 것으로 보인다.

또한 온실가스 저감을 목적으로 블루 및 그린수소 생산을 위한 기업들의 투자가 매우 공격적으로 이루어지고 있다. 수소연료전지 관련 기술 경쟁력을 갖춘 기업이 늘어나기 위해서는 해당 분야에 대한 기초가 탄탄해야 하며, 정부 및 대기업 주도로 진행 중인 수소연료전지발전사업이 활성화 될 경우, 수소연료전지 유지보수를 위한 인력 수요도 매우 증가할 것으로 전망된다.

종사자의 경우 연료전지 설계 및 개발과 같이 상대적으로 고학력의 학력수준을 요구하지는 않지만, 관련 기술력에 대한 경력이 경쟁력이 있을 것으로 보인다. 2050년 세계 수소 시장은 3000조 규모로 예상되고 있다. 국내에서는 정부에서도 2019년에 수소경제 활성화 로드맵을 수립하고 수소차와 수소충전소 보급 등 수소경제를 지원하는 정책을 활발히 추진하고 있기도 하다.

◆ Interview 
▷ 이신구(에이치앤파워 연구소장) 신에너지전문가

[출처: 한국고용정보원, 디지털그린 직업정보 발췌]


*에듀진 기사 URL: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=43429
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