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에너지 혁신 확산하고 미래기술 지원해야: 1.5℃ 대응 심층 에너지전환의 방향

에너지 혁신 확산하고 미래기술 지원해야:  1.5℃ 대응 심층 에너지전환의 방향 대표이미지
  • 일자 2020년 04월 09일
  • 연구자이창훈 한국환경정책·평가연구원 선임연구위원

핵심요약

  • 이산화탄소 배출 0을 위한 시나리오
  • 에너지산업 독과점 철폐 위한 혁신

주요내용


이창훈 한국환경정책·평가연구원 선임연구위원


지난 5년은 과학적 기상 측정 이래 가장 더운 해들이었다. 지구의 평균온도는 산업화되기 전보다 약 1℃ 상승했는데, 현재의 배출 증가율을 유지할 경우 2040년 즈음 1.5℃를 넘어설 것으로 전망된다. 2018년 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change, 기후 변화와 관련된 위험을 평가하고 대책을 마련하기 위해 세계기상기구와 유엔환경계획이 공동으로 설립한 유엔 산하 국제 협의체)는 특별보고서를 통해 지구온난화의 심대한 영향을 방지하기 위해서는 지구 평균온도의 상승을 1.5℃ 이내로 제한해야 함을 강조하였다. 기후변화는 인류의 미래를 위협하는 가장 중요하면서도 발생 가능성이 확실한 위험(세계경제포럼)으로, 기후변화의 완화는 인류의 지속가능한 발전의 전제조건이다.


이산화탄소 배출 0을 위한 시나리오 

우리나라는 기후변화를 야기하는 온실가스의 다(多) 배출국이다. 총량뿐만 아니라 1인당 배출량도 세계 12위 국가로, 기후변화 완화를 위한 전 지구적 노력에 동참을 요구받고 있다. 특히 우리나라는 온실가스의 90% 이상을 차지하는 이산화탄소를 배출하고 있는 에너지 부문의 혁신이 요구되고 있는데, 에너지효율이 OECD 회원국 평균의 2/3 수준이고, 석탄 등 화석연료를 대량 사용하고 있으며, 친환경 에너지원인 재생에너지 이용 비중은 OECD 회원국 중 가장 낮아 더욱 심대한 에너지전환이 요구된다. 

 IPCC는 1.5℃ 정책목표를 50%의 가능성으로 달성하기 위해 현재 인류에게 남아 있는 이산화탄소예산을 770GtCO2로 추정하고 있다. 이 전 지구 탄소 예산은 기후변화협약의 원칙들, 즉 형평성(1인당 동일 배출량 등), 책임(1인당 누적 배출량 등), 역량(국민소득 등)의 기준에 따라 개별 국가로 배분될 수 있다. 본 연구는 다양한 기준에 따라 우리나라 탄소 예산을 산정하였고, 전반적으로 2050년에는 이산화탄소의 순 배출을 0으로 만들어야 한다는 결론을 도출하고 이를 달성하기 위한 심층 탈탄소 에너지전환 시나리오 하나를 제시하였다.

 이는 기술적이나 정책적으로 실현 가능할 것으로 판단되는 분야별(수요, 공급) 대안들을 종합한 시나리오이다. 무엇보다 에너지효율의 획기적 개선, 탈탄소 잠재량이 높은 전기비중 증가, 재생에너지 이용의 대폭 확대를 통해 국내 이산화탄소배출량을 2017년 5억9000만t에서 2050년 5000만t으로 91.5% 줄이고 개발도상국에 대한 이산화탄소 감축 지원을 통해 순 배출 0을 달성하는 내용을 담고 있다.

 첫째, 2018년 이후 에너지효율을 매년 3.0% 개선하여 에너지집약도(TOE/백만원GDP)를 2017년 0.114에서 0.042로 줄이고, 최종 에너지 소비는 2017년 172.6백만TOE에서 2050년 114.4백만TOE로 33.7% 절감한다. 둘째, 탄소 무배출 에너지원인 원자력과 재생에너지는 에너지 이용 형태 중 열이나 수송용보다는 발전 부문의 잠재량이 많아, 탈탄소 에너지전환은 필수적으로 전기화를 동반한다. 따라서 최종에너지 소비는 감소하더라도, 발전량은 2017년 553.5TWh에서 935.1TWh로 68.9% 증가하고, 최종에너지 중 전기비중은 2017년 25.3%에서 2050년 63.7%로 높아진다. 셋째, 전기화와 더불어 전기생산에서 태양광, 풍력 등 재생에너지 이용을 대폭 확대하여 발전 부문의 탄소 집약도를 최소화한다. 재생에너지 비중을 85%까지 제고하고, LNG 발전 및 에너지저장기술(배터리, 수소, P2G 등)을 통해 전력계통의 유연성을 확보한다. 넷째, 에너지전환 효율 40% 이상을 달성하는 태양광 모듈, 부유식 해상풍력 등 혁신적 재생에너지 발전기술을 개발하여 저비용·고효율 전력생산구조를 확립하고, 재생에너지를 활용한 전기분해 수소, 배터리 등 전력 저장 장치의 혁신기술 개발 및 전력수급관리체계의 업그레이드를 통해 재생에너지전력의 간헐성을 극복한다. 다섯째, 개도국의 지속가능 발전을 지원하고, 상대적으로 낮은 비용으로 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해 5천만t의 이산화탄소는 해외감축을 추진한다.


에너지산업 독과점 철폐 위한 혁신 

우리나라 기존 계획들인 ‘온실가스 감축로드맵 수정안’ 및 ‘제3차 에너지기본계획’에 따른 2030년 및 2040년의 이산화탄소 배출량은 1.5℃를 훨씬 초과하여 4℃에 가까운 온난화를 유발할 것으로 예상된다는 점에서, 심층 탈탄소 에너지전환이 매우 어려운 과제임은 분명하다. 이를 달성하기 위한 관건은 에너지의 60% 이상(원료용 에너지 포함)을 사용하는 산업부문의 전환이며, 특히 에너지공급의 주체인 에너지산업의 독과점 구조를 철폐하여 새로운 혁신의 도입 및 확산을 유도하고, 철강, 석유화학, 시멘트 등 에너지 다소비업종의 탈탄소화에 초점을 두어야 한다. 이 분야에서 새로운 비가역적 투자를 유도하기 위해서 온실가스 외부비용을 100% 반영하는 등 정부의 확고한 정책 의지와 더불어, 수소환원 제철법이나 바이오연료 전환기술과 같은 혁신적 미래기술에 대한 기술개발을 지원할 필요가 있다. 

에너지전환은 기후변화를 억제하고 우리 경제의 효율성 제고를 위한 필요조건이나, 성공적으로 이행되고 장기적으로 지속되기 위해서는 정치적 지향과 관계없이 국민의 동의가 요구된다. 시민들의 인식변화와 함께 사회적 합의 과정을 형성해 나가는 중장기적 전략과 함께 재생에너지 사업 추진에 있어서의 다양한 갈등을 예방하고 조정해갈 필요가 있다. 가칭 ‘에너지 전환 공론화 위원회’를 구성하여 에너지전환정책 및 사업에 대한 사회적 합의와 공론화를 추진하고, 농사와 태양광 발전을 병행하는 ‘영농형 태양광’사업과 같이 재생에너지 사업을 지역주민이 주도하고 이익을 향유할 수 있도록 제도적 개선 및 지원이 필요하다. 

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