서 론
2015년 전 세계 195개국이 동의한 파리협정(Paris Agreement) 이후 ‘탄소중립’과 ‘에너지전환’이라는 키워드는 글로벌 메가트렌드(megatrends)가 되었으며, 앞으로도 이러한 시대적 변화 흐름은 지속될 전망이다. 그동안 탄소중립과 에너지전환은 장기적, 환경적 측면에서 지구 평균온도 상승을 억제하여 기후변화에 대응하기 위해 그 필요성과 시행방안이 논의되었다. 그러나 2022년 현재 탄소중립과 에너지전환은 장기적인 미래 비전과 전략의 의미를 넘어 경제적 측면에서 개개인의 삶과 직결된 먹고사는 문제가 되어가고 있다.
유럽 주요국들은 유럽연합 배출권거래제(European Union Emissions Trading System, ETS)를 시행하여 역내에서의 탄소배출을 유료화하고 있으며, 역외에서 수입된 물품에 대해서도 탄소국경세를 부과할 예정이다. 또한, 기업의 지속가능성을 기준으로 투자를 결정하는 글로벌 자산운용사들이 늘어나면서 탄소배출은 기업의 자금조달 비용에도 영향을 주고 있다. 구글, 애플, 삼성전자 등 글로벌 선도기업들은 기업에서 사용하는 전력의 100%를 재생에너지로 대체하겠다는 의미로 RE100을 선언했으며, 앞으로도 RE100을 선언하는 기업들이 많아질 것으로 예상된다. 탄소배출에 따른 비용부담을 줄이기 위해서라도 에너지전환은 이제 선택이 아닌 필수가 된 것이다.
전통적으로 자원공학 분야에서는 석탄, 석유, 천연가스 등 에너지원으로서의 화석연료를 탐사, 개발, 생산, 활용하기 위한 기술개발을 담당하였다. 탄소중립과 에너지전환이라는 메가트렌드에 따라 국가별로, 에너지원별로 구체적인 시기와 규모는 차이가 있겠으나 전통적인 화석연료의 수요 감소는 불가피할 전망이다. 최근 광물자원 분야와 석유가스 분야의 글로벌 기업들이 무탄소 또는 저탄소 에너지원으로 비즈니스 영역을 확대하고 있는 것은 에너지전환의 시기에 시장에서 생존하기 위한 불가피한 선택일 것이다.
2022년은 (사)한국자원공학회가 창립 60주년을 맞이하는 해이다. 그동안 (사)한국자원공학회는 에너지·자원 분야의 국내 최고 전문학술단체로서 역할을 다해왔으며, 국문학회지인 한국자원공학회지(JKSMER)와 영문학회지인 GEOSYSTEM ENGINEERING(GSE)을 발간해왔다. JKSMER과 GSE에 게재되는 논문의 연구 분야는 응용지질 및 환경지구화학, 물리탐사, 암반공학, 광물자원개발, 자원활용소재, 석유가스개발, 자원경제‧정책, 신재생에너지의 8개 전문분야로 세분될 수 있다. 기존 7개의 전통적인 전문분야에 8번째 전문분야로서 신재생에너지가 추가된 것은 에너지전환이라는 거대한 변화의 물결에 올라타기 위해 (사)한국자원공학회도 발 빠르게 대응하고 있음을 보여준다.
본 연구에서는 그동안 JKSMER과 GSE에 출판된 논문 중 신재생에너지를 연구 주제로 한 논문들을 조사하였다. 신재생에너지 기술의 종류(태양에너지, 풍력에너지, 지열에너지, 기타 재생에너지, 에너지저장, 수소에너지, 이종 신재생에너지 기술 융합)에 따라 논문을 분류한 후 주요 내용을 정리하였고, 연도별 출판된 논문의 수를 분석하여 자원공학 분야 연구자들이 수행했던 신재생에너지 연구의 동향을 파악하였다.
조사방법
JKSMER과 GSE에 게재된 전체 논문을 대상으로 학회지 공식 홈페이지에서 제공하는 검색 도구와 Table 1의 키워드를 사용하여 논문을 검색하였다. 논문을 검색할 때 출판연도는 학회지 창간연도부터 2022년 8월까지 전 기간으로 설정하였다. 개별 키워드별로 검색된 논문들을 모두 취합한 뒤 중복으로 검색된 논문들은 배제하였고, 논문 초록 및 서론에 대한 전수조사를 통해 연구의 주제가 신재생에너지와 관련이 없는 논문들을 배제한 후 리뷰 대상 논문 75편을 확정하였다. 각각의 논문에서 주로 다루고 있는 신재생에너지 기술의 종류에 따라 Table 2의 기준을 적용하여 75편의 논문을 세부분야로 분류하였다. 이후 세부분야별로 논문의 주요 내용을 정리하였으며, 연구의 동향을 파악하였다.
Table 1.
Keywords used for literature search
Table 2.
Classification criteria for published papers considering the type of new and renewable energy technologies
조사결과
태양에너지
JKSMER과 GSE에 출판된 리뷰 대상 논문 75편 중 태양에너지를 연구 주제로 한 논문은 총 14편으로 19%의 비율을 차지했다. 태양에너지의 연구 분야는 수동형 태양열, 태양열 온수/난방, 태양열 발전, 태양광 발전 기술 분야로 세분할 수 있으나 조사된 논문 14편은 모두 태양광 발전 기술을 다루고 있었다. 논문들의 주요 연구 주제는 그린캠퍼스, 폐광산/광해방지사업지에서의 태양광 응용, 에너지자립섬, 태양광 기술 일반, 태양광 경제/정책 분야로 구분할 수 있다.
Song and Choi(2012)는 태양에너지를 연구 주제로 한 논문 중 JKSMER에 출판된 첫 번째 논문이다. 이 논문에서는 대학에서 그린캠퍼스 조성을 위해 옥상 태양광 발전 시스템을 도입할 경우 기대할 수 있는 발전량을 기상청 관측 자료와 미국 신재생에너지연구소 System Advisor Model (SAM)을 이용해 시뮬레이션하였다. Song and Choi(2015)는 부경대학교 용당캠퍼스를 대상으로 그린 캠퍼스 조성을 위한 태양광 발전 잠재량을 평가하였다. Song and Choi (2012)의 연구와는 달리 캠퍼스 전체 건물을 지리정보시스템을 이용해 3D 모델링을 수행한 후 건물별로 그림자의 영향을 받지 않는 이용 가능한 옥상 면적을 산출하였다. 또한, 건물별로 태양광 발전 시스템의 설비 규모를 최대화했을 때 추정되는 발전량을 전력 부하로 나누어 Solar Fraction (%)을 산출하였다. Seo and Suh(2020)는 캠퍼스 옥상 태양광 발전 시스템 설치시 태양광 설치 용량을 최대화하기 위해 건물 옥상의 형태에 따라 태양광 패널을 남동향으로 설치하는 방법과 태양광 발전 효율을 최대화하기 위해 태양광 패널을 남향으로 설치하는 방법을 비교하여 태양광 발전 잠재량을 평가하였다. 캠퍼스 내 14개 건물에 대하여 캐나다 천연자원부에서 개발한 RETScreen 소프트웨어를 사용해 분석한 결과 11개 건물은 남동향으로 태양광 패널을 설치하는 것이 유리한 것으로 나타났고, 나머지 3개 건물은 남향 설치가 유리하게 나타났다. Choi et al.(2021)은 캠퍼스내 태양광 전기차 전용 주차장의 최적 입지 분석을 위한 방법을 제시하였다. 캠퍼스 내 각 주차장에서 어안렌즈 카메라로 촬영한 하늘 이미지를 태양 경로와 중첩하여 수광장애 요인을 분석하였고, 이를 정량화하여 노상주차장과 노외주차장 후보지 중 태양광 전기차 전용 주차장으로 사용하기에 가장 유리한 곳을 결정하였다.
폐광산/광해방지사업지에서 태양광 발전 시스템을 도입/활용하는 방안에 관한 연구도 다수 수행되었다. Choi et al.(2013)은 전라남도 부국, 성산, 영광 폐광산 부지를 대상으로 태양광 발전소 설치시 예상되는 전력 생산량과 경제적 효과를 분석하였다. 지리정보시스템을 이용한 지형분석을 통해 태양광 발전 시스템 설치 가능 면적을 산출하였고, RETScreen 소프트웨어를 분석 도구로 사용하여 전력 생산량과 자기자본 회수 기간을 추정하였다. Song et al. (2013)은 삼마태정 광산배수 자연정화처리시설에 태양광 발전 시스템을 설치하여 시설운영에 필요한 전력을 공급하기 위한 부지 적합성 평가를 수행하였다. 어안렌즈 카메라를 이용한 사진 촬영을 통해 설치 후보지 주변의 수광장애 요인들을 분석하였고, 태양광 패널의 설치 경사와 방향을 종합적으로 고려하여 Total Solar Resource Fraction(%) 지표 값을 산정하였다. 이 지표 값을 이용하여 삼마태정 광산배수 자연정화처리시설의 태양광 발전 시스템 설치 후보지에 대한 적합성 여부를 판단하였다. Song et al.(2014a)은 삼마태정 광산배수 자연정화처리시설에 설치할 태양광 발전 시스템의 설계 방법을 제시하였다. 산화조에 설치할 산기장치의 전력 부하를 계산하고, 겨울철 일사량과 안전계수를 고려하여 태양광 발전 시스템의 용량을 60.2 kW로 설계하였다. 미국 신재생에너지연구소 SAM 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 태양광 발전 시스템의 설계가 적정한지 검토하였다. Song et al.(2015)은 국내 7개 폐광지역 진흥지구(태백, 삼척, 정선, 영월, 문경, 화순, 보령)의 버려진 폐광산 부지를 대상으로 99 kW 규모의 태양광 발전소를 설치했을 때 예상되는 발전량, 온실가스 감축량, 경제적 효과를 분석하였다. 그 결과 7개 폐광지역 진흥지구 중 보령지역에서 태양광 발전소의 설치 효과가 가장 클 것으로 예측하였다.
에너지자립섬 조성을 위해 태양광을 활용하는 방안에 관한 연구도 수행되었다. Kim et al.(2014a)은 울릉도를 에너지 자립형 녹색 섬으로 개발하기 위해 적용 가능한 재생에너지원으로서 태양광의 발전 잠재량을 평가하였다. 울릉도에서 측정된 일조율 자료를 이용하여 수평면 전 일사량을 추정하였고, 지리정보시스템을 이용한 공간분석을 통해 태양광 발전 시스템 설치 가능 면적을 분석하였다. RETScreen 소프트웨어를 사용하여 태양광 발전 잠재량을 추정한 결과는 약 43.6 GWh/yr로 나타났다.
일반적인 태양광 기술을 다루고 있는 논문도 3편이 출판되었다. Yun et al.(2017)은 서울지역에서 실측한 일사량, 외기온도 등 기상자료와 태양광 패널의 온도 자료를 비교하여 상관성을 분석하였다. 그 결과 태양광 패널의 온도가 외기온도와 유사한 경향을 가지며, 일사량의 영향이 더해져 최종 온도가 결정되는 것을 발견하였다. 또한, 일사량 300 W/m2과 800 W/m2를 기준으로 할 때 태양광 패널의 온도를 일사량과 상관성이 없는 구간, 일사량의 영향이 커지는 구간, 일사량의 영향이 감소하는 구간으로 구분할 수 있었다. Koo et al.(2019)은 국내 94개 기상관측소의 일사량을 추정하기 위한 권역별 모델을 개발하였다. 천리안 위성으로부터 산출된 구름지수에 K-평균 군집화 기법을 전용하여 전국을 13개 권역으로 분류하였고, 이 중 일사량 관측 자료가 존재하는 10개의 권역에 대해서 일사량 추정을 위한 인공신경망 모델을 개발하였다. 그 결과 일사량계가 설치되지 않는 기상관측소에서도 22%의 root mean square error(RMSE) 수준으로 일사량을 추정할 수 있었다. Choi et al.(2022)은 합천댐 제2 수상 태양광 발전소를 대상으로 고정식/추적식 태양광 발전 시스템의 발전 잠재량을 미국 신재생에너지연구소 SAM 모델을 사용하여 예측하고, 이를 실측 발전량과 비교하였다. 그 결과 월평균 절대오차비율이 약 14%로 분석되었고, 추적식 태양광 발전 시스템이 고정식보다 월별 발전량이 많게 나타났다.
태양광과 관련한 경제/정책 연구로서 Son et al.(2017)은 우리나라 지역별 태양광 발전량을 종속변수로 하고 정책, 환경, 전력, 사회·경제 요인들을 독립변수로 하여 패널 분석을 수행하였다. 그 결과 사회·경제 요인(지자체별 1인당 개인소득)이 우리나라 태양광 발전 시스템 보급에 가장 큰 영향을 미치는 것을 발견하였다. 환경적 요인 중 태양광 발전소 설치가 가능한 부지면적은 태양광 발전 시스템 보급과 상관성이 크지 않는 것으로 나타났다. Park et al.(2020)은 실물옵션 방법론을 이용해 태양광 발전 사업자가 경제성을 확보할 수 있는 계통비용(grid cost)을 추정하였다. 여기서 계통비용이란 태양광 발전 사업자가 계통연계를 위해 기반 시설에 투자하는 비용을 의미한다. 전력가격의 불확실성을 고려할 수 있는 모델을 개발하고 태양광 발전소 실측값을 대입한 결과 경제성을 확보할 수 있는 계통비용은 0.55–0.56원/kWh이며, 시설규모, 이용효율, 전력가격의 확률과정 등은 계통비용에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
풍력에너지
JKSMER과 GSE에 출판된 리뷰 대상 논문 75편 중 풍력에너지를 연구 주제로 한 논문은 총 3편으로 그 비율이 높지 않았다. 태양광과 마찬가지로 폐광산/광해방지사업지에서 풍력발전 시스템을 도입/활용하는 방안에 관한 연구가 수행되었다. Jang et al.(2013)은 강원도 폐광산 지역을 대상으로 600 kW급 풍력 터빈을 설치할 경우 기대할 수 있는 전력 생산량, 온실가스 감축 효과, 경제적 효과를 분석하였다. 한국에너지기술연구원 신재생에너지 데이터센터에서 제작한 풍력자원 지도를 활용하여 50 m 고도에서 평균 풍속, 기온, 기압 값을 추정하였고, 6.5 m/s 이상의 평균 풍속을 가지는 47개의 폐광산 지역을 분석하여 상대적으로 풍력발전 시스템의 도입 효과가 큰 10개의 후보지를 제시할 수 있었다. Song and Choi(2016)는 국내 7개 폐광지역 진흥지구(태백, 삼척, 정선, 영월, 문경, 화순, 보령)의 진흥정책 수립을 위한 하나의 대안으로서 폐광산 부지에 풍력 발전소를 설치할 경우 예상되는 기술적 잠재량을 분석하였다. 7개 지역에 2 MW급 풍력 터빈을 설치할 경우를 가정하여 RETScreen 소프트웨어로 분석을 수행한 결과 태백지역의 발전량이 연간 3642 MWh로 가장 높게 예측되었으며 순현재가치는 8,984백만원, 자기자본회수기간은 5.3년으로 분석되었다. 태백지역 다음으로는 삼척, 정선 순으로 폐광산 부지를 활용한 풍력 발전소의 기술적 잠재량이 크게 분석되었다.
경제/정책 연구로서 Paik et al.(2017)은 국내 풍력발전의 실효 용량 산정에 가장 중요한 요소인 용량크레딧(capacity credit)을 ELCC(Effective Load Carrying Capability) 방법론을 이용해 산정하였다. ELCC는 전력 시스템의 목표 적정성을 유지하면서 시스템에 추가될 수 있는 부하 수준을 의미한다. 2014년을 기준으로 국내 발전원 대부분이 포함된 기준시스템과 전력수요 자료를 이용해 풍력발전이 포함되지 않을 경우, 전력공급이 수요를 충족시키지 못하는 기간을 산정하였다. 여기에 2014년 국내 풍력발전 이용률 자료를 검토해 풍력발전의 특성을 ELCC 산정에 반영하였다. 산정 결과 풍력발전 보급률이 1% 이하일 때 용량크레딧은 0.3091로 계산되었으며, 보급률 증가에 따라 용량크레딧이 감소하는 것으로 나타났다.
지열에너지
지열에너지는 자원공학 분야에서 전통적으로 연구해온 신재생에너지 기술 중 하나이다. JKSMER과 GSE에 출판된 리뷰 대상 논문 75편 중 지열에너지를 연구 주제로 한 논문은 총 31편으로 41%의 높은 비율을 나타냈다. 논문들의 주요 연구 주제는 지열탐사, 인공지열저류층(Enhanced Geothermal System, EGS) 지열발전, 지열히트펌프, 폐광지역에서의 지열 활용, 지열에너지 기술 일반, 지열에너지 경제/정책 분야로 구분할 수 있다.
지열탐사와 관련된 연구로서 Kwon and Yoon(1985)은 서유리 온천지역의 지열상태에 관한 지질학적 및 지구물리학적 조사연구를 수행하였고, Kang et al.(1988)은 지열지대 암석의 채취 심도별 유효열전도율과 전도열유량에 관한 연구를 수행하였다. Park et al.(1993)과 Park et al.(1994)은 NOAA 위성의 열적외선 영상자료를 이용하여 한반도 광역 지열탐사를 위한 기초연구를 수행하였다. Park et al. (1995)은 NOAA 위성의 열적외선 영상자료와 Landsat TM 위성의 영상자료를 분석하여 제주도 일대의 지표면 온도를 추정하고, 개략적인 지열유량을 산출하였다. 제주도 일대에서 강력한 고지온대를 발견하지는 못했으나 부분적으로 주변보다 높은 고온대가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. Lee et al.(2008)은 제주도 중산간 지역을 대상으로 심부 지열자원 부존 가능성 탐지를 위한 2차원 MT(magnetotelluric) 탐사를 수행하였다. 그 결과 약 10 ohm-m의 전기비저항을 가지는 층이 제주도 전역에 걸쳐 수백m 심도에 분포하는 것을 확인하였다. Park and Park(2004)은 경상분지에 대한 큐리온도 심도 추정 및 지열 메커니즘에 관한 연구를 수행하였다.
포항지역을 대상으로 한 지열탐사 연구도 다수 수행되었다. Song et al.(2003)은 한국지질자원연구원에서 포항시 북부 지역을 대상으로 수행했던 저엔탈피 지열탐사 결과를 보고하였다. Landsat TM 위성을 이용한 원격탐사, 중력탐사, 자기탐사, MT 탐사, 인공 전자파원을 사용하는 CSAMT (controlled-source audio-frequency MT) 탐사, 자연전위(self-potential, SP) 탐사 등을 포함한 지표 지질 및 지구물리탐사를 수행하였으며, 심부 지열수와 연결된 것으로 추정되는 파쇄대를 발견하였다. Lim et al.(2005)은 포항지역에서 양수시험 전후로 SP 모니터링을 시행하여 심부 지열수의 변동 및 유동 방향을 해석하였다. 양수시험 시추공에서의 지하수위 변화 자료와 비교하여 몇 가지 대표적인 SP 변화 유형을 구분하였고, 주변 지역에 있는 천부 시추공에서 얻어진 지하수위와 비교한 결과 SP의 주된 변화 요인을 천부보다는 심부 유동전위에 의한 것으로 판단하였다. Lee et al.(2005)은 포항시 일대에서 지열자원개발을 위한 심부 파쇄대 탐지를 목적으로 3차원 MT 탐사자료를 획득하고, 이를 이용한 2차원 및 3차원 역산 결과를 비교/검토하였다. 그 결과 연구지역에서 10 ohm-m 이내의 제3기 반고결 이암층이 약 400 m의 두께로 분포하고, 그 하부에 관입 혹은 분출된 유문암이 수백 ohm-m의 전기비저항을 보이며 분포하며, 그 하부에는 사암 및 이암층이 약 100 ohm-m의 전기비저항을 가지고 분포하는 것을 확인하였다. Lim et al. (2007)은 지열 시스템 시뮬레이션 모듈과 전위계산 모듈을 결합하여 지열 저류층의 3차원 SP 모델링 알고리즘을 개발하였고, 이를 포항 지열개발 지역에 적용하였다. 그 결과 실제 현장에서 양수시험 동안에 수행된 SP 모니터링 자료와 비슷한 SP 반응 값을 구할 수 있었다.
EGS 지열발전에 관한 연구도 포항지역을 중심으로 다수 수행되었다. Song(2010)은 포항지역을 대상으로 EGS 지열발전 사업의 예비 타당성 연구를 수행하였다. Song et al.(2012)은 포항시 EGS 지열발전 시추부지를 중심으로 반경 3–5 km 범위에 8개의 미소진동 관측소를 설치하고 실시간 원격제어 및 자료저장이 가능한 관측 시스템을 구축하였다. 미세진동 센서로는 압전소자를 채택한 시추공대 3성분 가속도계가 사용되었다. Lee et al.(2013a)은 지열발전 시추프로젝트의 시추성능 정보를 일관성이 있고 효율적으로 모델링하기 위한 관리체계를 개발하였다. 포항시 EGS 지열발전소 시추부지에 개발된 관리체계를 적용하여 비용과 일정에 관계된 시추성능 모델링을 수행하였다. Lee and Chung(2020)은 PHREEQC 프로그램을 사용하여 EGS 지열발전 프로젝트에서 인공저류층 생성시 발생하는 지열 저류층의 지구화학적 특성 변화를 모델링하였다. 모델링 결과를 실측자료와 비교한 결과 주입된 물과 지하수가 혼합되어 유체의 수리학적 체류 시간이 하루 이상일 때 지열 저류층의 지구화학적 특성 변화가 크다는 것을 확인하였다. Lee and Chung(2021)은 EGS 지열발전소 운영 중 스케일 제거를 위해 사용되는 플러싱 공정이 인공저류층에 미치는 지화학적 영향을 분석하였다. 현무암을 이용한 인공저류층 모사 실험에서 수용액 내 이온농도의 변화 및 광물 표면 변화로 플러싱의 효과를 관찰하였다. 그 결과 주변 지표수를 플러싱 공정에 이용했을 때 지열 저류층 내 투수율이 회복되는 것을 확인하였다.
지열히트펌프 또는 지열냉난방시스템 기술과 관련하여 Shim and Lee(2007)는 지하수원 지열히트펌프 시스템 설치 지반의 수리지열학적 타당성 해석을 수행하였다. 지열히트펌프 시스템이 설치된 대수층의 특성 파악을 위해 수리시험을 실시하였고, 수치 모델링을 통해 양수정과 주입정간에 열적 간섭 및 수위변동을 추정하였다. Kim et al. (2008)은 폐쇄형 지열히트펌프 시스템을 포함하는 지중 열 거동 양상을 정밀하게 시뮬레이션할 수 있는 수치 모델을 개발하고, 영향 인자별 민감도 분석을 수행하였다. 또한, 개발한 수치 모델을 폐쇄형 지열히트펌프 시스템의 최적 설계와 장기 효율 예측에 활용하고자 하였다. Kim(2019)은 무게중심 보로노이 테셀레이션(Voronoi tessellation) 기법을 적용하여 지열냉난방시스템 시뮬레이션을 위한 TOUGH2 메시를 개발하였다. 그 결과 지열냉난방시스템 시뮬레이션에 필요한 메시를 구성할 때 관정과 파이프 형태를 반영하면서도 보로노이 셀의 중점과 무게중심을 최대한 일치시켜 셀의 에너지를 감소시킬 수 있었다.
폐광산 지역의 버려진 인프라를 지열원으로 활용하는 방안도 검토되었다. Cheong et al.(2011)은 유럽과 북미 국가들에서 광산배수를 지열원으로 활용하는 사례를 분석하였다. 또한, 국내 대규모 폐탄광 지역에 막대한 양의 광산배수가 존재할 것으로 추정되며, 지층과 광산배수 간의 열교환이 활발하게 일어나 지열원으로서 가능성이 크다고 평가하였다. 추가로 광산배수의 수질로 인해 지열히트펌프 시스템에서의 스케일이나 부식 문제가 유발될 수 있다고 제언하였다.
일반적인 지열에너지 기술을 다루고 있는 논문도 3편이 출판되었다. Lee(1998)는 천이 압력 분석을 이용하여 미국 글래즈맥콜 지압/지열 저류층의 지층 변수, 저류층의 공극 체적과 형상, 평균 저류층 압력 등 저류층 특성을 평가하였다. Song and Ahn(2005)은 세계 지열에너지자원 부존량과 사용량을 분석하였고, 지열발전 현황과 지열히트펌프 시스템의 보급 확대에 따른 지열에너지 자원의 직접 이용 현황을 분석하고 전망을 제시하였다. Song(2008)은 우리나라의 지열에너지자원 부존량과 가격 경쟁력, 환경적 우월성에 대해 고찰하였다.
지열에너지와 관련한 경제/정책 연구로서 Song and Heo (2010)는 지열에너지자원 활용에 대한 정확한 통계 구축방법과 파급효과 산출방법을 제안하였다. Shokri et al.(2014)은 OECD 및 BRICS에 가입된 35개 국가들을 대상으로 지열발전 보급 확대와 관련한 정부 정책의 효과를 분석하였으며, 그 결과 정부의 인센티브 정책과 의무부가 정책이 지열발전 보급 확대에 효과적임을 확인하였다. 또한, 1인당 에너지 소비량, 국제 유가, 국내 전기 가격, 석유/가스 탐사 및 생산 비용 등 국가별 요인이 지열발전 보급에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
Ahn et al.(2005)은 공공 부문과 민간 부문에서 지열히트펌프 시스템 사용시 기대할 수 있는 비용편익분석을 수행하였다. Paek et al.(2015)은 지열에너지 이용량을 산출할 때 건물 용도별로 지열히트펌프 설비의 부하율과 연간가동등가시간을 적용한 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. 그 결과 우리나라의 공식 통계가 실제 지열에너지 이용량을 과다 평가하고 있음을 확인하였고, 정확한 이용량 산출을 위해서는 건물 용도별 연간가동등가시간의 적용이 필요하다고 제언하였다. Jo and Kim(2019)은 부산 감정동에 건설한 아파트를 대상으로 지열냉난방시스템 설비와 기존 냉난방 설비(전기사용 에어컨과 도시가스 사용 보일러)와의 비교를 통하여 지열냉난방시스템의 경제성을 검토하였다. 그 결과 지열냉난방시스템이 기존 냉난방 설비보다 운영비용이 30년 동안 1,103백만원 적게 지출되는 것으로 분석되었다. Jo and Kim(2020)은 부산시 감정동에 건설한 아파트를 대상으로 실측한 에너지 자료에 근거하여 지열냉난방시스템의 신재생에너지 생산량을 산출하였다. 그 결과 지열냉난방시스템의 신재생에너지 생산량을 화력발전과 같이 생산한 전력을 사용한 경우 785,618 kWh이며, 원자력 또는 신재생에너지로 사용한 전력을 사용한 경우는 971,968 kWh로 산출하였다.
지열발전 기술의 경제/정책 연구로서 Chung et al.(2010)은 석모도 지역을 대상으로 저온 지열발전에 대한 경제성 및 민감도를 분석하였다. 그 결과 석모도에서 3 km 심도에서 온도 130°C, 유량 40 kg/s의 지열수가 확보될 경우, 연간 균등화 발전원가가 13.28 cent/kWh 수준까지 가능할 것으로 예측하였다. Ahn and Song(2010)은 신재생에너지 발전 차액지원과 의무비율할당 제도의 시행을 고려하여 국내 EGS 지열발전 기술의 경제성 분석을 수행하였다. 깊이 5 km의 생산정 2개와 주입정 1개의 실증(pilot) 규모 지열발전시스템에서 발전비용은 198.5원/kWh, 발전규모는 3.60 MW가 가능하며, 연료전지와 태양광의 발전차액지원 기준가격 제도를 고려할 때 경제성을 확보할 수 있는 것으로 평가하였다.
기타 재생에너지 (해양, 바이오, 페기물 에너지)
해양, 바이오, 폐기물 에너지를 연구 주제로 한 논문은 총 4편이 출판되었으며, 이 중 3편은 경제/정책 연구였다. Kim and Kim(2019)은 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 이용해 불확실성을 고려한 해수온도차에너지 냉난방 사업의 경제성 분석을 수행하였다. 또한, 경제성 평가에 활용된 주요 변수들을 대상으로 민감도 분석을 수행하여 각 변수에 발생한 변동성이 경제성 분석 결과에 얼마나 큰 영향을 미치는지를 파악하였다. Kim(2008)은 바이오에탄올, 바이오디젤과 같은 바이오 연료의 장/단점을 분석하고, 아시아 지역에서 바이오 연료의 경제성과 잠재력을 평가하였다. 아시아 국가 중 인도네시아와 말레이시아는 전 세계 팜유의 80% 이상을 생산량하고 있으며, 인도네시아의 공급 잠재량이 큰 것으로 분석되었다. Lee et al.(2013b)은 미세조류인 Ourococcus multisporus YSW008을 이용하여 하수처리 과정에서 바이오에너지 생산 가능성을 평가하였다. Ourococcus multisporus YSW008을 하수에서 10일 동안 배양했을 때 바이오매스 생산량은 0.2–0.22 g/L로 나타나 양돈폐수보다 바이오매스 생산량이 많았으며, 질소, 인 제거효율은 각각 94%와 95% 이상으로 분석되었다. Ma et al.(2017)은 도시고형폐기물을 소각하면서 얻을 수 있는 폐열 에너지 기술과 관련하여 R&D 협력 네트워크의 변화를 분석하였다. 2006–2015년 기간 동안 폐열과 관련된 특허 데이터를 기반으로 소셜 네트워크 분석을 수행한 결과 폐열 에너지 기술 분야를 선도하는 주요 기관에서 기술 궤적을 통제하고 있으나, 협력 관계는 점차 다변화되고 있음을 확인할 수 있었다.
에너지저장
에너지저장을 주제로 한 논문은 JKSMER과 GSE에 총 3편이 출판되었으며, 모두 지하암반공동을 이용한 에너지저장 기술을 다루고 있다. Kim et al.(2009)은 신재생에너지 전력공급 안정화 방안으로 지하암반공동에 압축공기 형태로 에너지를 저장하고 활용하는 방법에 관한 사례연구를 수행하였다. 국내 지질환경과 유사한 일본에서 시행되었던 압축공기를 무복공식 지하암반공동에 저장하는 실증실험 사례 분석을 통해 국내에서의 실현 가능성을 검토하였다. Park et al.(2010)은 수치해석을 통해 압축공기저장시설의 국내적용을 위한 지하공동의 기밀성을 분석하였다. 그 결과 복공재의 두께, 복공재의 투수계수, 지하암반공동의 심도, 암반투수계수, 지하수층의 위치, 지하암반공동의 초기압력 등이 압력손실률에 미치는 영향을 파악할 수 있었다. Kim et al.(2014b)은 복공식 지하암반공동의 단열 조건, 운영 모드, 주입 온도가 압축공기 저장효율에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과, 단열 조건은 압축공기 저장효율에 큰 영향을 미치지 않으며, 운전과정 중 압축–저장 시간이 길어질수록 공동 내 온도변화량이 감소하여 저장효율이 향상되는 것을 확인하였다.
수소에너지
JKSMER과 GSE에 수소에너지를 연구 주제로 한 논문은 총 5편이 출판되었으며, 대부분 경제/정책에 관한 연구였다. Jo(2010)는 원자력을 이용한 수소생산 방식의 경제성 평가를 수행하였다. 연도별로 불규칙하게 발생하는 비용과 수소의 생산량을 화폐의 시간적 가치를 고려하여 연도별로 균등화한 후 원자력 수소 원가를 산출하였다. 미국의 고온가스냉각로에서 전량 수소를 생산하는 것으로 가정하였을 때, 할인율 4%, 원자로 이용율 100% 조건에서 원자력 수소 원가는 kg당 1,145원으로 계산되었다. Cheon and Kim(2020)은 독일, 영국, 일본, 미국 등 주요국의 수소경제 지원정책을 정리하고, 국내 수소경제 활성화를 위한 다섯 가지 시사점(통계 정립 및 수요 분석, 안정적인 수소 공급원 및 인프라 확보, 고용 창출 지원, 기술혁신, 기술 선진국들과 국제협력)을 도출하였다. Lee et al.(2021a)은 우리나라의 수소경제 초기 단계에서 블루수소 확보를 위해 요구되는 수요 기술, 대상국 협력 환경 등을 분석하였다. 국내 블루수소 생산 모델이 타당성을 확보하기 위해서는 기존 석유가스 E&P 사업과 유사하게 UAE, 미국, 캐나다 등 산유국과의 전략적 협력이 우선 고려되어야 하며, 이산화탄소 지중저장–회수증진 기술을 연계하여 경제성을 높여야 한다고 제언하였다. Lee et al.(2022)은 수증기 메탄 개질반응(steam methane reforming, SMR) 수소제조 방법의 경제성 분석을 위한 개산견적 모델을 개발하였다. 수소제조 시설의 규모에 따라 연도별 CAPEX(capital expenditure), OPEX (operating expenditure), ABEX(abandonment expenditure)를 산출하여 경제성 분석에 반영하였고, 입력변수들에 따른 민감도 분석을 수행하였다. 그 결과 일일 수소생산량 333톤 규모로 가정한 기본모델의 균등화 수소 원가를 2.91 US$/kg으로 계산하였다.
수소에너지 저장재료와 관련한 연구로서 Senthamaraikannan and Lim(2022)은 1,2–BN–cyclohexane가 기능기 F 및 NH2를 치환하여 가역적 수소저장 물질로 사용될 수 있는지 그 가능성을 평가하였다. 밀도범함수이론(density functional theory)을 사용하여 BN–cyclohexane 물질에서 F와 NH2 기능기를 치환함에 따라 향상될 수 있는 탈수소화–수소화 가역적 반응성을 평가하는 방법론을 제시하였고, F–BN–cyclohexane 물질의 반응 메커니즘에 대한 정보를 제공하였다.
이종 신재생에너지 기술 융합
JKSMER과 GSE에 출판된 리뷰 대상 논문 75편 중 복수의 신재생에너지 기술을 동시에 고려하거나 기술 간 융합을 연구 주제로 한 논문은 총 14편으로 20%의 비율을 차지했다. 학회지의 전통적인 세부 전문분야인 광물자원개발 및 석유가스개발 분야와 연계한 연구로서 Choi(2013)는 광업 분야에서 신재생에너지 기술을 도입하여 활용하고 있는 국내외 사례들을 분석하였다. 오지에 있는 가행 광산의 전력공급을 위해 태양광 발전 시스템, 지열발전 시스템이 활용된 사례와 폐광지역의 버려진 부지를 활용한 대규모 태양광, 풍력발전 프로젝트들을 소개하였다. 또한, 광해방지사업과 연계하여 산성광산배수 자연정화처리시설에 태양광 발전 시스템과 소수력 발전 시스템을 함께 운영한 사례를 제시하였다. Song et al.(2014b)은 강원도 연곡, 물노, 부영 폐광산 지역을 대상으로 풍력발전과 태양광 발전의 잠재량을 평가/비교하였다. 연구지역에 600 kW급 풍력발전 시스템과 600 kW급 태양광 발전 시스템을 설치할 경우를 가정하여 발전량, 온실가스 감축량, 경제성 분석을 수행한 결과 연곡, 물노 폐광산 지역에서는 풍력발전이 유리하고, 부영 폐광산 지역에서는 태양광 발전이 유리한 것으로 평가되었다. Lee et al.(2021b)은 Shell, Total, BP, ExxonMobil, Chevron 등 석유가스 분야 글로벌 기업들이 추진하고 있는 신재생에너지 사업의 현황을 분석하였다. 이들 기업은 보유한 인프라 활용, 공격적인 투자, 지분 매입 등을 통해 신재생에너지 사업에 진출하고 있었다. 마지막으로 국내 석유‧가스 기업의 신재생에너지 사업 확대를 위한 전략 수립의 필요성을 제시하였다.
Suh(2021)는 신재생에너지 산업 분야에서 무인항공기의 활용 사례들을 분석하였다. 태양에너지 분야에서는 태양광 부지조사, 시스템 설계, 이상탐지 등의 목적으로, 풍력에너지 분야에서는 터빈의 외관상 결함, 소음 측정 등의 목적으로 무인항공기가 사용되었다. 바이오에너지와 소수력 에너지 분야에서도 신재생에너지 자원량 평가, 모니터링 과정에서 무인항공기로 촬영한 입체영상 자료들이 활용되고 있음을 확인하였다.
에너지믹스와 관련된 경제/정책 연구로서 Bae et al.(2007)은 10호 미만 도서/벽지 지역의 전기공급을 위해 연료전지, 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 활용하는 전력발전 방식의 적용성을 검토하고, 효율적인 정책방안을 제시하였다. Kim et al.(2014c)은 포트폴리오 이론을 활용한 시나리오 분석을 통해 외부비용이 국내 전원 믹스 구성에 미치는 영향을 분석하였다. 발전원으로는 원자력, 유연탄, 무연탄, 수력, 양수, 석유, LNG, 바이오가스, 부생가스, 소수력, 매립가스, 태양광, 폐기물, 풍력, 연료전지가 고려되었다. Baek and Kim(2016)은 울릉도의 신재생에너지 자원현황, 발전소 운영실적, 전력수요시설 개발 계획을 검토하여 신재생복합발전시스템의 보급 타당성을 분석하였다. 소수력–디젤 복합전력시스템과 이 시스템에 태양광, 풍력, 연료전지 등을 추가한 신재생 복합전력시스템을 비교하여 최적 발전설비의 구성과 운영에 대해 검토하였다. 그 결과 가장 비용 효과적인 전력시스템은 소수력–디젤 복합전력시스템이며, 디젤연료 가격이 1.54 US$/L 이상이고, 풍속 6 m/s 이상인 조건에서는 풍력–소수력–디젤 복합전력시스템이 유리한 것으로 분석되었다. Kwon et al.(2018)은 가사도를 대상으로 에너지저장시스템(ESS)이 연계된 신재생복합발전시스템의 경제성과 이산화탄소 배출저감에 따른 외부비용을 평가하였다. 그 결과 연구지역의 기후조건과 전력 부하 패턴을 고려할 때 태양광–풍력–디젤발전과 ESS가 연계된 신재생복합발전시스템이 가장 유리한 것으로 나타났다.
해외시장을 고려한 경제/정책 연구로서 Cho et al.(2015)은 OECD 회원국 31개국과 OECD 비회원국 49개국에서 1990년부터 2010년까지 수집된 자료를 분석하여 재생에너지 소비와 경제성장 간의 장기적인 인과관계를 분석하였다. OECD 회원국과 OECD 비회원국 모두 경제성장에 따라 재생에너지 소비가 증가하는 것으로 나타났다. 반면, 재생에너지 소비를 확대하는 정책은 OECD 비회원국에서는 경제성장에 중요한 역할을 하고 있으나, OECD 회원국에서는 그 영향이 크지 않은 것으로 분석되었다. Boo and Ha(2018)는 우리나라 신재생에너지 산업의 해외시장(동남아, 중동/중앙아시아, 아프리카, 중남미) 진출여건을 분석하였고, 주요국(EU, 미국, 일본, 중국)의 신재생에너지 해외 진출 사례를 분석하였다. SWOT 분석을 통해 지역별 맞춤형 수출전략 및 비즈니즈 모델을 개발하고, 마케팅(정보), 금융, 트렉레코드 확대 등 종합적인 지원 전략을 제시하였다. Kim and Kim(2020)은 신재생에너지 기반 분산형 에너지시스템으로의 전환을 위해 해외에서 추진되었던 전력 분야 공유경제 사례를 분석하였고. 스마트시티 개발사업과 연계 추진, 신사업 모델 개발, 지역 단위의 대규모 재생에너지 프로젝트와 연계, 규제 완화, 제도 개선 등 국내 전력 분야 공유경제 활성화를 위한 구체적인 방안을 제시하였다. Kim et al.(2022)은 재생에너지 및 원자력에너지에 대한 캄보디아 정책입안자의 수용도를 분석하였다. 분석 결과에 따라 캄보디아의 경우 재생에너지의 풍부한 잠재력을 기반으로 경제적 이점을 극대화할 수 있는 전략이 필요하며, 원자력의 경우 외국 정부 및 기업과의 광범위한 경제/기술 협력과 함께 사회 정치적 불안정에 대한 대비가 필요다고 제언하였다.
에너지전환에 따른 미래 전망과 정책 방향을 제안한 연구로써 Kim et al.(2020)은 전기차 보급 확대에 따라 수송 분야 전동화 현상이 전력산업에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 2030년 기준 전기자동차 충전전력이 최대부하에 미치는 영향은 약 500 MW로 전체 최대부하의 약 0.5% 수준인 것으로 추정하였다. Kong and Cho(2021)는 국내외 탄소중립 추진 현황을 분석하고, 탄소중립 달성을 위한 신재생에너지 중심의 에너지시스템 통합 필요성을 제시하였다. 또한, 신재생에너지의 충분한 확보, 에너지변환을 위한 기술적 대안의 확보, 재생에너지 주력 전원화를 위한 전력계통 전환 등 에너지시스템 통합을 위한 도전과제와 정책 방향을 제안하였다. Cheon(2022)은 신재생에너지로의 에너지전환이 이루어지고 있으나 단기적으로는 여전히 화석연료가 주 에너지원으로서 역할을 담당할 것이며, 이에 따라 탄소 포집, 활용 및 저장(CCUS) 기술이 탄소중립을 위한 핵심기술로서 중요하다고 평가하였다. 국내에 CCUS 실증 사업의 현황을 분석하였으며, 그레이수소 생산시설에 CCS 설비를 추가하여 블루수소를 생산하는 기술에 대해 고찰하였다.
토 의
JKSMER과 GSE에 출판된 리뷰 대상 논문 75편의 연구 주제를 신재생에너지 기술의 종류에 따라 분류하면 Fig. 1과 같다. 지열에너지 기술과 관련된 논문들이 41%로 가장 큰 비율을 차지하고 있다. 지열에너지의 탐사, 개발, 생산 등과 관련된 일련의 기술들은 자원공학의 세부 전문분야인 물리탐사, 암반공학, 석유가스개발 등과 연관성이 높으므로 관련 연구가 다수 수행된 것으로 판단된다. 이어서 에너지믹스 등 이종 신재생에너지 기술 융합과 관련된 논문들이 20%의 비율을 차지하고 있으며, 태양광을 중심으로 한 태양에너지 기술을 다루는 논문들의 비율이 19%로 나타났다. 수소에너지와 관련된 논문은 7%의 비율을 차지하고 있으며, 풍력에너지, 기타 재생에너지, 에너지저장 기술과 관련된 논문은 모두 5% 이하의 비율로 나타났다.
Fig. 2는 연도별로 출판된 논문 수를 세로 막대형 차트로 도시한 것이다. 신재생에너지 기술의 종류는 서로 다른 색상을 사용하여 구분하였다. 태양에너지와 관련된 논문은 2012년 첫 논문이 출판된 이후 2016년을 제외하면 매년 1–2편의 논문이 출판되었다. 풍력에너지의 경우 2013년, 2016년, 2017년 1편씩 논문이 출판되었으나, 2018년 이후에는 신규로 출판된 논문이 없었다. 지열에너지는 2010년 이전까지 출판된 논문 대부분을 차지했으며, 2011년 이후에도 꾸준히 논문이 출판되었다. 다만, 경주와 포항 지역에 지진이 발생했었던 2016–2018년 기간에는 신규 논문이 출판되지 않았다. 해양, 바이오, 폐기물 등 기타 재생에너지 기술과 관련한 논문은 연간 한편씩 간헐적으로 출판되었으나 2020년 이후에는 출판된 논문이 없었다. 지하암반공동을 이용한 에너지저장 기술에 관한 논문은 2009년, 2010년, 2014년에 한 편씩 출판되었으나 그 이후로는 논문이 출판되지 않았다. 수소에너지와 관련된 논문은 2010년 한 편이 출판된 이후 신규 논문의 출판이 중단되었다가, 2020년부터 다시 출판되고 있으며 논문 수도 증가하고 있다. 이종 신재생에너지 기술 융합과 관련된 논문은 2007년 한 편이 출판되었고, 2013–2016년, 2018년, 2020–2022년 기간에 매년 1–3편의 논문이 출판되었다.
연도에 따라 출판된 논문의 수를 누적하여 세로 막대형 차트로 도시한 결과는 Fig. 3과 같다. 태양에너지, 지열에너지, 수소에너지, 이종 신재생에너지 기술 융합과 관련된 논문의 수가 지속적으로 증가하고 있는 패턴을 볼 수 있다. 특히, 2020년 이후부터 수소에너지 관련 논문이 증가하고 있는 것은 주목할만한 특징이다. 반면, 풍력에너지, 기타 재생에너지, 에너지저장과 관련된 기술들은 출판된 논문 수의 성장세가 주춤해지고 있다.
리뷰 대상 논문 75편의 연구 주제를 기술에 관한 것과 경제/정책에 관한 것으로 분류하여 신재생에너지 기술의 종류에 따라 논문 수의 비율을 도시하면 Fig. 4와 같다. 75편 논문 전체에 대해서는 기술에 관한 논문과 경제/정책에 관한 논문의 비율이 61%와 39%로 나타나 기술에 관한 논문의 수가 더 많았다. 그러나 신재생에너지 기술의 종류에 따라서는 태양에너지, 풍력에너지, 지열에너지, 에너지저장 분야는 기술에 관한 논문 비율이 높았고, 기타 재생에너지, 수소에너지, 이종 신재생에너지 기술 융합 분야는 경제/정책에 관한 논문의 비율이 높았다.
결 론
본 연구에서는 JKSMER과 GSE에 출판된 신재생에너지 관련 논문 75편을 조사하여 자원공학 분야에서 진행되어온 신재생에너지 기술에 관한 연구 동향을 분석하였다. 분석 결과 신재생에너지 기술과 관련한 논문의 수는 지속해서 증가해왔으며, 2006년까지는 지열에너지에 관한 논문만 출판되었으나 그 이후에는 다양한 신재생에너지 기술에 관한 논문들이 출판되면서 연구 주제가 다변화되고 있음을 확인할 수 있었다. 75편의 논문을 신재생에너지 기술의 종류에 따라 분류하면 지열에너지에 관한 논문의 비율이 41%로 가장 높았고, 이어서 이종 신재생에너지 기술 융합(20%), 태양에너지(19%) 순으로 높게 나타났다. 태양에너지, 지열에너지, 수소에너지, 이종 신재생에너지 기술 융합을 주제로 한 논문 수는 지속적으로 증가하고 있으나, 풍력에너지, 기타 재생에너지(해양, 바이오, 폐기물), 에너지저장과 관련된 논문 수는 그 성장세가 주춤해지고 있는 패턴을 보였다. 태양에너지, 풍력에너지, 지열에너지, 에너지저장 분야는 기술에 관한 논문 비율이 높았고, 기타 재생에너지, 수소에너지, 이종 신재생에너지 기술 융합 분야는 경제/정책에 관한 논문의 비율이 높았다.
신재생에너지 기술의 종류별로 출판된 논문에서부터 발견된 연구 동향은 다음과 같다.
(1) 태양에너지: 출판된 논문 모두 태양에너지 중 태양광 발전 기술을 다루고 있으며, 연구 주제는 그린캠퍼스, 폐광산/광해방지사업지에서의 태양광 응용, 에너지자립섬, 태양광 기술 일반, 태양광 경제/정책 분야로 구분할 수 있다. 태양광을 활용한 그린캠퍼스 조성과 관련한 주제의 논문들이 지속해서 출판되었다.
(2) 풍력에너지: 폐광산/광해방지사업지에서 풍력발전 시스템을 도입/활용하는 방안에 관한 연구가 주로 수행되었다. 그러나 2018년 이후에는 풍력에너지와 관련한 신규 논문 출판이 중단되었다.
(3) 지열에너지: 자원공학 분야에서 전통적으로 연구해온 신재생에너지 기술로서 가장 많은 수의 논문이 출판되었다. 연구 주제는 지열탐사, EGS 지열발전, 지열히트펌프, 폐광지역에서의 지열 활용, 지열에너지 기술 일반, 지열에너지 경제/정책 분야로 세분할 수 있다. 지열탐사와 EGS 지열발전에 관한 연구는 지역적으로 포항시에 집중되었다.
(4) 기타 재생에너지: 해양, 바이오, 폐기물 에너지를 연구 주제로 한 논문은 총 4편이 출판되었으며, 이 중 3편은 경제/정책에 관한 논문이었다. 2020년 이후에는 출판된 논문이 없었다.
(5) 에너지저장: 출판된 논문 모두 지하암반공동을 이용한 압축공기 에너지저장 기술을 다루고 있으나 2014년 이후로는 신규 논문 출판이 중단되었다.
(6) 수소에너지: 총 5편의 논문이 출판되었으나 한 편을 제외하면 대부분 경제/정책에 관한 논문이었다. 2020년 이후부터 수소에너지 관련 논문 수가 증가하고 있다.
(7) 이종 신재생에너지 기술 융합: 출판된 논문의 주제는 광물자원개발 및 석유가스개발 분야와 연계한 연구, 에너지믹스와 관련된 경제/정책 연구, 해외시장을 고려한 경제/정책 연구, 에너지전환정책 연구로 구분할 수 있다. 전반적으로 경제/정책에 관한 논문의 비율이 높았다.
에너지전환이라는 글로벌 트렌드에 대응하기 위해 (사)한국자원공학회에서도 세부 전문분야에 신재생에너지를 신규 추가하여 학술지에 관련 주제의 논문을 출판하고 있다. JKSMER과 GSE에 출판되었던 전체 논문 수와 비교하면 신재생에너지를 연구 주제로 한 논문의 수는 상대적으로 적은 편이지만, 연도별로 누적되는 논문의 수는 지속해서 증가하고 있으며 앞으로도 신재생에너지와 관련된 논문 출판은 더욱 확대될 것으로 전망된다. 최근 자원공학 분야의 연구자들이 (사)한국신재생에너지학회, (사)한국태양에너지학회 등 신재생에너지 전문 학회에서도 활발하게 활동하고 있으며, 신재생에너지 기술을 다루고 있는 저명 국제학술지에 많은 논문을 출판하는 등 자원공학 분야의 연구 영역이 신재생에너지 분야로도 확대되고 있기 때문이다. 지열에너지와 같이 자원공학 분야에서 전통적으로 연구해온 분야 이외에도 신재생에너지 자원량평가 등은 자원공학 분야 연구자들이 선도할 수 있는 연구 분야라고 판단된다. 자원공학 분야의 연구자들은 눈에 보이지 않는 지하자원을 대상으로 자원량과 매장량을 평가하기 위한 기술력과 경험을 오랜 기간 축적해 왔기 때문이다. 또한, 탄소중립을 위한 에너지전환 과정에서 광물자원개발, 석유가스개발 현장에서의 신재생에너지 기술 융합/활용에 관한 수요가 더욱 확대될 것이므로 도메인 지식을 바탕으로 자원산업과 신재생에너지 기술을 융합하는 연구 분야에서도 자원공학 분야 연구자들의 활약이 기대된다.
