‘기후변화’와 ‘재생에너지’라는 단어는 오랫동안 하나의 담론으로만 존재해왔다. 꾸준히 문제 제기가 이루어졌지만, 국제적 규제와 제도의 영역으로 나아가지 못하고 토론의 주제나 환경단체의 구호에 그쳤던 것이다. 그러나 2020년을 기점으로 상황은 급격히 변하고 있다. 2019년 12월 유럽연합은 세계 최초로 탄소중립과 재생에너지 확대를 핵심으로 하는‘유럽그린딜’을 발표했다. 이듬해인 2020년에는 아시아 국가들의 탄소중립 선언이 이어졌다. 중국은 9월에 2060년까지 탄소중립을 실현하겠다고 선언했고, 한국과 일본은 10월에 2050년 탄소중립을 선언했다. 아울러 거대 석유 기업들의 탄소중립 선언이 이어졌다. 세계 정치와 경제에 가장 큰 영향을 미치는 미국도 올해 새 정부가 들어서면 파리기후협약 복귀와 함께 ‘그린뉴딜’ 정책을 추진할 예정이다.
한국 정부도 2020년 10월 탄소중립 선언 이후, 같은 해 12월 발표한 ‘제9차 전력수급기본계획’에서 현재 전체 발전(發電)량의 6.5% 수준인 신재생에너지의 비중이 2030년까지 20.8%로 약 3배 이상으로 증가할 것으로 전망했다.*[efn_note]산업통상자원부, ‘제9차 전력수급기본계획(2020~2034) 확정 공고’, 2020.12.28.[/efn_note] 또한 2020년 한 해 동안 테슬라와 같은 전기차 업체와 2차전지 및 관련 소재 업체의 주식이 투자자의 주목을 받으며 친환경 관련 사업에 대한 관심이 고조되었다. 전기차와 배터리 사업의 성장성에 주목하면서 재생에너지 확대 가능성에 무관심하다면 상황과 정보를 선택적으로 인지하는 것이다. 전기차의 진정한 가치는 그것이 화석연료가 아닌 재생에너지로 생산된 전기로 주행할 때 발현될 수 있기 때문이다.
탄소중립과 재생에너지 확대는 2021년 새해에 더욱 뚜렷한 시대적 흐름이 될 것이다. 동시에 커다란 도전과 기회가 될 것이다. 여기서 우리가 주목할 것이 있다. 이러한 흐름이 순수하게 환경만 생각한 결과라기보다 철저하게 이익을 생각하는 각국 산업계의 의도 역시 작용한 결과라는 것이다. 따라서 여기서는 재생에너지 확대 선언에 숨겨진 각국의 의도를 살펴보고, 효과적인 대응책을 살펴보고자 한다. 그 전에 상편에서 한국에서 재생에너지 확대의 의미와 한국이 세계 평균 대비 낮은 재생에너지 사용 비중을 보이는 배경을 먼저 알아볼 것이다.
1. 한국 재생에너지 사용의 현주소
‘재생에너지’는 사용해도 사라지지 않고, 자연에 의해 재생되는 에너지를 의미하며, 수력, 태양광, 풍력, 지열, 조력 등이 있다. 이 중 가장 비중이 큰 것은 물의 위치 에너지를 이용한 수력이지만, 앞으로 빠르게 확대될 에너지는 풍력과 태양광이다. 재생에너지 확대를 이야기할 때 불편한 진실이라도 먼저 생각할 것은 단기적 이익을 위해 재생에너지를 확대하는 것이 아니라는 것이다. 에너지 비용을 절감하기 위해서는 기존 원자력, 석탄을 이용하는 것이 가장 효과적이다.
비용의 불리함에도 불구하고 재생에너지를 확대하는 이유는 무엇일까? 세 가지 이유가 있다. 첫 번째는 탄소 배출량을 줄여야 하기 때문이고, 둘째는 기존 화석 에너지가 고갈될 상황에 대비하기 위함이다. 그리고 셋째는 가장 현실적 이유로서 기후변화 문제가 점차 국가 간 규제의 영역으로 옮겨가면서 탄소배출 정도가 무역 장벽 혹은 분쟁 요소로 작용할 수 있기 때문이다. 여기서 논란이 될 수 있는 것은 화석 에너지 고갈이 임박하지 않았고, 오히려 공급이 과잉되어 낮은 가격이 지속됨에도 빠른 전환을 해야 하느냐의 문제이다. 트럼프 정부의 파리기후협약 탈퇴도 사실 에너지 전환 시기에 관한 이슈였다. 에너지전환 제도화 시기에 따라 막대한 경제적 이권의 향방이 좌우될 수 있다. 2020년 이전까지 유럽은 빠른 전환을 주장했고, 미국의 트럼프 행정부는 무시했다.
한국은 나름의 노력을 기울여 왔지만, 재생에너지 사용 비율은 여전히 매우 낮다. 2019년 기준 세계 재생에너지 발전 비중은 26.6%인데 한국은 6.5%에 그치고 있다.*[efn_note]EPSIS 전력통계정보시스템, ‘에너지원별 발전량’[/efn_note] 재생에너지 중 지형의 선물인 수력을 제외하고, 풍력과 태양광 위주로 재생에너지 비중을 산출해도 세계 평균은 10.6% 수준이나 한국은 5.4%에 그치고 있다.
*[efn_note]IEA는 발전부문에서 재생에너지 비중이 꾸준히 증가하여 현재 26.6%에서 2040년에 46.9%로 이를 것으로 예상하지만, 동시에 석유 수요도 현재 97.9백만 b/d에서 2040년 104.1백만 b/d로 약 6% 증가할 것으로 전망한다. 따라서 재생에너지의 시대가 도래해도 석유 수요가 줄어들지 않는다는 것에 유의할 필요가 있다. 재생에너지는 발전용 에너지로써 석유가 쓰이는 수송용, 산업용, 석유화학용 수요를 당분간 대체할 수 없다. 본고 역시 발전 분야 위주로 서술되는데, 이는 재생에너지 자체가 발전 분야에서만 활용되기 때문이다.[/efn_note] 이웃 나라 중국과 일본도 한국에 많이 앞서 있다. 중국은 2019년 기준으로 전체 발전량에서 재생에너지 비중이 27.6%에 달한다. 특히 풍력 발전설비 용량이 210GW로 한국의 1.3GW의 160배 이상이다.*[efn_note]2020년 BP 통계 자료의 발전량 기준으로 비교하면 2019년 중국의 풍력 발전량은 405.7TWh로, 한국의 2.8TWh에 비해 147배 수준이다.[/efn_note] 전 세계 재생에너지 투자의 과반이 중국 자본에 의해 이루어질 정도로 중국은 경제 규모를 넘어서는 노력을 하고 있다. 중국은 특히 태양광 사업의 기술력과 규모에서 가장 앞서 있는데, 세계 태양광 10대 업체 중 7개가 중국 업체일 정도로 중국이 독주하고 있다. 특이점은 중국은 높은 재생에너지 비중에도 불구하고 석탄 화력발전의 비중(64.0%)도 높아 미세먼지와 온실가스 배출량이 가장 높은 나라로 꼽히고 있다는 것이다.
중국의 석탄 발전 비중이 높은 것은 중국 내 석탄 매장량이 풍부해서 비용 면에서 유리하기 때문이다. 중국은 압도적 세계 최대의 석탄 생산국이자 소비국으로, 2019년 생산량이 약 38.5억 톤에 달했다. 이는 2위인 인도의 7.6억 톤의 5배 수준이다. 이러한 조건 때문에 중국은 석탄과 재생에너지가 모두 비중 있게 공존하는 에너지믹스를 가지고 있다.
중국은 원자력 발전을 지금의 3배 수준으로 증가시키고, 석탄 화력발전 비중을 낮추어서 온실가스와 미세먼지 배출을 줄이려는 계획을 가지고 있다. 중국은 2030년에 세계 1위의 원자력 발전 국가가 될 것으로 보이는데*[efn_note]Reuters(2018), ‘China likely to more than triple nuclear power capacity by 2030’, 2018.11.8.[/efn_note]*[efn_note]IEA(2020), ‘World Energy Outlook 2020, p.159.[/efn_note], 이렇게 되면 주변국에 미치는 미세먼지의 영향은 감소할 수 있을 것이다. 다만, 원전의 안전 등 다른 요인에 의한 불안감은 야기될 우려가 있다.
일본의 경우, 재생에너지 사용에서 세계 평균치에 못 미치지만, 한국보다는 높은 사용 비율을 보인다. 재생에너지 비중이 18.7%로 한국의 6.5%보다 월등히 높다. 또한 석탄, 가스 등 화석연료 발전 비중은 약 70%로 한국과 비슷하나, 그 구성에서 한국보다 천연가스 비중이 높고 석탄의 비중은 낮아 한국보다 친환경적이라고 할 수 있다.
위와 같이 한국이 OECD 내에서는 물론 세계 평균보다도 재생에너지 비율이 낮고, 수출 품목이 많이 중복되는 중국, 일본 등과 비교해서도 탄소 저감 노력이 뒤처질 경우, 과다한 탄소 배출을 이유로 국제 교역에서 불이익을 당할 가능성이 있다. 유럽연합은 2023년 탄소국경세 도입을 검토하고 있다. 미국의 바이든 정부도 유럽연합과 공조해 탄소 국경세 도입을 검토할 것이라는 예측이 나온다.
탄소 국경세는 탄소 배출량만큼 상품에 관세를 부과하겠다는 것이다. 아직 탄소국경세의 도입 여부는 불확실하지만, 재생에너지 확대와 국가 간 기후협약 논의 정도에 따라 이러한 규제가 수면 위에서 논의될 가능성은 점점 커지고 있다. 결국 탄소배출 정도에 따라 향후 탄소 국경세, 탄소세와 같은 국제적 규제 위협에 노출될 수도 있고, 국가 이미지에도 부정적으로 작용할 수 있다.
2.불가능해도 추구해야 하는 목표
냉정하게 보면 2050년 탄소중립은 불가능에 가깝다. 다만, 그 단어는 대중의 마음을 하나로 묶는 역할을 하는 슬로건이자 탄소를 반드시 줄이겠다는 의지의 표현이다. 유럽, 중국, 일본이 2050년 탄소중립(중국은 2060년)을 선언했지만, 어떻게 달성할 것인지에 대한 구체적 계획과 방안은 제시하지 않았다.
BP는 2020년 에너지 전망 보고서에서 탄소중립을 달성하기 위한 구체적 시나리오를 제시했다. 시나리오의 실현 가능성에 대한 비판이 있지만, 이 보고서는 탄소중립을 실현하기 위해서 무엇을 얼마만큼 줄여야 하는지를 보여줬다는 점에서 의미가 있다. 보고서의 ‘Net-zero’라고 불리는 탄소중립 시나리오에서 BP는 2050년 탄소중립을 달성하기 위해서 석탄 사용을 현재 대비 92% 줄이고, 석유는 75% 줄여야 Net-zero, 즉 탄소중립이 가능하다고 주장했다.
기후변화에 관한 국가 간 협의체인 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)도 CCUS 적용이 미미하다는 가정에서 석탄은 97%, 석유는 87% 이상 줄여야 한다고 주장했다.*[efn_note]IPCC(2020), ‘Special report : global warming of 1.5℃’[/efn_note] 한마디로 화석연료를 쓰지 않아야 한다는 것이다. 그리고 그 빈자리를 재생에너지로 대체해야 탄소중립이 가능하다는 것이다. 어찌 보면 단순하고 명확한 해법이다. 탄소중립을 위해서는 탄소 배출을 하는 활동을 대부분 중지해야 한다. 연료원이 바뀌지 않는 한 자동차, 항공기, 선박의 운행을 90% 이상 줄여야 하고, 현재 주요 발전용 에너지인 석탄은 지구상에서 퇴출해야 한다.
BP는 상기 보고서에서 Net-zero보다 온건한 시나리오도 제시하였다. 그 온건한 시나리오의 이름은 ‘Rapid’인데, 이는 말 그대로 ‘급격한’ 에너지 전환을 가정하고 있다. 이름처럼 급격한 전환을 가정함에도 온건하다고 한 것은 Net-zero 시나리오가 급격함을 넘어서는 혁명적 변화를 가정하기 때문이다. 그만큼 탄소중립은 혁명을 필요로 한다. 화석연료를 쓰지 않는다는 것은 경제 활동과 일상의 모든 것을 바꾸는 것을 요구한다.
온실가스가 에너지 분야 외에서도 발생한다는 점에서 변화 폭은 더 광범위할 수 있다. 이산화탄소보다 훨씬 강력한 온실가스인 메탄가스의 30% 이상은 소와 양과 같은 되새김질을 하는 반추 동물의 소화 과정에서 배출된다. 따라서 소고기, 양고기는 물론, 우유, 치즈, 버터 등도 줄여야 할 상황이 올 수 있다. 일부 유럽 국가에서는 육류세를 시행 중이거나 도입해야 한다는 주장이 제기된다.
탄소중립은 혁신적인 신기술이 나오지 않는 한 2050년까지 불가능할 수도 있다. 이것을 강조하는 것은 탄소중립이라는 주제가 향후 수십 년 동안 국제정치와 세계 경제의 이슈가 될 수 있기 때문이다. 즉, 탄소중립이라는 단기간에 닿을 수 없는 목표가 누군가에게 지속적으로 ‘갑’의 위치를 부여하고, 누군가에게는 ‘을’의 위치에 놓이게 하는 도구가 될 수 있다. 지속적 문제 제기 하에서 어느 한 쪽에 성장 동력과 경기부양책이 되고, 다른 쪽에게 무역장벽으로 작용하거나 막대한 비용이 될 수 있다.
3.왜 한국은 재생에너지 비중이 낮을까?
탄소 배출을 줄이는 가장 효과적인 방법은 가장 탄소 배출이 많은 에너지원을 줄이는 것이다. 화석연료 중 탄소 배출이 가장 많은 것은 석탄이다. 석탄은 천연가스보다 탄소 배출이 약 2배 가까이 많다.*[efn_note]EIA(2021), ‘FAQs ; How much carbon dioxide is produced when different fuels are burned?’[/efn_note] 탄소뿐만 아니라, 메탄, 이산화황 등 기타 온실가스의 배출도 훨씬 더 많다. 따라서 탄소중립 추구에서 첫 번째 과제는 ‘석탄을 재생에너지로 대체하는 것’이다. 탄소 저감 방법으로 주목을 받고 있는 전기차, 수소차의 확대는 사실 그다음의 일이다. 석탄이 주력 발전 에너지인 상황에서 전기차의 확대는 도심에서 매연을 줄이는 것에는 도움이 될 것이나, 전체적인 탄소 저감에는 그리 효과적이라 할 수 없다.
*[efn_note]한국전력공사의 2019년 전력량 통계에는 태양광 발전 비중이 2.1%로 산출되나, IEA의 자료에는 2.3%로 나타나 약간의 차이가 있다. 한편, 풍력 비중(0.5%)과 수력 비중(1.1%)은 한국전력공사와 IEA의 통계가 일치한다.[/efn_note] 현재 한국의 재생에너지 발전 비중은 2019년 기준 약 6.5%지만, 석탄 발전의 비중은 40.4%에 달한다. 재생에너지로 발전량의 약 40%에 달하는 석탄 발전을 단기간에 대체하기 어렵다, 그래서 중간 단계로서‘석탄을 가스로 대체하는 과정’을 거칠 수밖에 없다. 중장기적으로 천연가스 수요가 늘어날 것이라고 보는 이유이다. 물론 비용 면에서는 명백히 불리하다. 천연가스 발전 단가는 석탄 발전 단가보다 40%~50% 비싸다.*[efn_note]한국전력(2020), ‘2019년도 전력시장통계’, p.15[/efn_note]
그래도 천연가스 확대는 그나마 해볼 만하다. 그러나 재생에너지 확대는 더 어려운 과정을 요구한다. 비용도 비용이지만 부지 또한 난제이다. 태양광과 풍력은 공통적으로 물리적으로 넓은 공간을 요구한다. 이것은 국토가 좁은 나라 입장에서는 뼈아픈 부분이다. 미국산, 호주산 소고기가 한우에 비해 저렴한 것은 그 나라의 국토가 넓고, 따라서 낮은 가격에 방목이 가능하기 때문이다. 이것은 소고기뿐만 아니라, 쌀, 옥수수와 같은 각종 농산물 가격 형성에서도 나타나는 현상이다. 풍력과 태양광 발전 사업은 바람과 일광이 좋은 넓은 땅이 필요하다는 점에서 농업과 닮아 있다. 경제적으로 농축산물 가격 형성의 불리한 여건을 한국의 풍력과 태양광 발전도 그대로 안고 있다. 모두 토지 집약적 사업이다.
한국의 또 한 가지 불리한 부분은 재생에너지의 한 축인 수력 발전 여건이 다른 나라에 비해 불리하다는 것이다. 세계 재생에너지의 60% 이상은 수력 발전이다. 나머지 40%가 풍력과 태양광 등으로 구성된다. 재생에너지 비중이 최상위권인 나라들은 대부분 수력 발전의 비중이 매우 높다. 물론 독일과 영국처럼 일부 유럽 국가는 풍력, 태양광, 바이오 에너지만으로 높은 재생에너지 비중을 이루기도 했으나, 재생에너지 비중 상위 10개국은 대부분 압도적으로 높은 수력 발전량을 보인다.
*[efn_note]EIA, ‘International Energy Outlook 2019; Table: World net electricity generation by region and country, 2020[/efn_note] 재생에너지 발전 비중이 세계 1위와 2위인 노르웨이와 브라질은 풍력과 태양광 때문이 아니라 지형의 선물인 수력 때문에 재생에너지 모범국이 되었다. 노르웨이는 전력의 90% 이상을 수력에서 얻고 있고, 브라질도 수력이 60% 이상의 비중을 보인다. 중국의 수력 비중도 17.6%, 일본도 8.5% 수준으로 한국의 1.1%와는 현격한 차이를 보인다.
수력 발전은 지형 조건의 영향이 절대적이다. 따라서 정부와 기업의 노력으로 확대할 수 있는 에너지원이 아니다. IEA는 수력 비중의 증가는 2040년까지 미미할 것으로 보고 있다.*[efn_note]IEA(2020), World Energy Outlook 2020, p.342[/efn_note] 이미 수력 발전소는 세워질 곳에는 다 세워졌다는 것이다. 이런 면에서 재생에너지 확대 경쟁은 출발점 자체가 다른 상황이다. 설상가상으로 한국은 풍력과 태양광의 입지 여건도 좋은 편이 아니다. 어찌 보면 한국의 낮은 재생에너지 비중은 자연 여건상 자연스러운 것일 수 있다.
4.유럽이 이끌어가는 판
최지웅 과장 - 한국석유공사 에너지정보팀
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