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글로벌오토뉴스 채영석 국장은 30년 동안 자동차 전문기자로 활동해 왔으며 인터내셔널 엔진 오브 더 이어, 월드 카 오브 더 이어의 심사위원이다. 골드만 삭스 등 투자은행들과 다른 시각으로 산업 분석을 해 오고 있다. 지금까지 3,000종 이상의 차를 타고 시승기를 쓰고 있으며 세계적인 모터쇼와 기술세미나 등에 참석해 글로벌 차원의 트렌드 분석에 힘을 쏟고 있다. 2013년 골드만 삭스가 유가 200달러 시대를 이야기했을 때 역으로 유가 폭락 가능성이 있다는 칼럼을 쓰기도 했다.

30. 화석연료 시대에서 재생에너지 시대로의 전환은 언제쯤?

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2017-03-22 11:54:57

본문

전 세계 에너지 구조가 우리가 생각하는 것처럼 ‘친환경’적이지 않다. 2014년 기준 전 세계 에너지 소비구조는 석유 33%, 가스 24%, 석탄 30% 등이다. 중국의 경우는 석탄이 72%에 달하고 석유 19%, 가스 6%에 달한다. 전 세계 전력 생산 에너지의 비율로 보면 석탄이 40%, 천연가스 20%, 수력 16%, 원자력 15%, 석유 6%로 모두가 공해를 유발하는 에너지다.

 

특히 석탄 화력 발전량만을 보더라도 인류의 희망과는 아직 괴리가 크다는 것을 알 수 있다. 나라별로 일본이 27%, 미국 49%, 중국 79%, 인도 69%, 독일이 45%의 전기를 석탄으로 생산하고 있다. 우리나라도 40%의 전기를 석탄으로 생산하고 있다. 그를 위해 우리나라는 석탄 수입 세계 4위에 올라있다. 그 다음으로 LNG 32.3%, 핵발전 23.7%, 신재생에너지 4.7% 등이다.

 

석탄화력 발전은 국내 초미세먼지 배출 59%를 차지하고 있다. 석탄화력발전소에서 주로 배출되는 질소산화물(NOx), 이산화황(SO₂) 등의 물질이 공기 중 화학 반응을 통해 2차 생성 초미세먼지를 발생한다. 현재 한국에는 53기의 석탄화력발전소 운영 중이다. 그것도 부족해 11기를 건설 중에 있고 13기가 계획 중에 있다. 2016년 말까지 63기로 늘었다는 데이터도 있다. 발전설비 가동률이 65%에 불과한데도 무더위로 에어컨을 많이 사용하면 ‘블랙아웃’의 위험이 있다고 과장한다. 새로운 발전소 건설의 타당성을 위한 궤변이다. 이런 상황에서 전기차가 우리가 생각하는 것처럼 빨리 보편화된다는 것을 상상하기는 쉽지 않다.

 

한편 아직도 바이오 에너지를 친환경 에너지라고 말하는 사람들이 있는데 이는 큰 오해다. 바이오 에너지는 에너지 전환율이 1~3%로 극히 낮다. 또한 유체 바이오 디젤의 경우 가솔린보다 1.7배 나쁘다는 조사결과가 있다. 여기에서 발생하는 이산화질소는 온실효과가 이산화탄소보다 300배 높다는 점 등 문제가 많다.

 

뿐만 아니라 식량을 사용할 경우 주류가격 상승을 비롯한 또 다른 문제를 야기한다. 곡물 가격의 상승으로 식량문제가 더욱 심각해질 수 있다. 그렇지 않아도 지력 하락으로 매년 생산성이 하락하고 있는 상황에서 옥수수와 사탕수수, 밀, 고구마, 쌀 등을 이용하는 바이오 에너지 생산은 인류에게 전혀 도움이 되지 않는다.

 

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한국인의 쌀 연 소비량이 60kg 정도에 불과한데 쌀 1톤을 가지고 에탄올 연료를 만든다면 약 23리터가 나온다. 그 정도의 에너지로는 소형차라고 해도 주행거리가 300km를 넘지 못한다. 전체적인 과정을 감안하면 연료탱크 70리터를 채우기 위해 102만톤의 물이 필요하다는 조사결과도 있다. 이런 점을 간파한 독일에서는 이미 2008년에 바이오 연료 계획을 중지했다.

 

지금 필요한 것은 신재생 에너지로의 전환이다. 태양광과 지열 풍력 등을 이용한 에너지 산업은 고용창출에도 더 효과적이라는 데이터가 속속 등장하고 있다. 독일의 경우 2013년 말 기준 140만개의 태양광 발전 설비와 약 2만 5,000개의 풍력 발전설비가 있다. 여전히 석탄 발전량이 45%에 달하지만 태양광 발전량이 30%에 달할 정도로 급성장하고 있다.

 

이런 세계적인 흐름에 비하면 우리나라는 환경 운동도 구호에 그치는 수준이고 신 재생 에너지 산업도 여러가지 장벽에 부딛혀 이렇다 할 데이터를 내놓을 수준이 못되고 있다. 이미 세계 곳곳에서는 기후변화로 인한 생태계의 파괴를 절박하게 받아 들이고 있는 것에 비하면 우리는 인식조차 없다고 해도 과언이 아니다.

 

생존을 위해 근본적인 사고의 전환과 대량 생산 및 대량 소비라는 기존의 틀을 벗어나야 한다. 지금 환경 파괴의 위험은 인류 존재 자체를 위협할 수준에 도달할 가능성에 직면해 있다. 나오미 클라인은 인간의 노력에 의해 충분히 되살릴 수 있다고 주장한다. 다만 지금까지의 탐욕이 기반이 된 사회체계에서 벗어나 인간이 대 자연에 귀속된 일부라는 것을 인식하는 것이 필요하다고 강조한다.

 

2015년 기준 아이슬란드는 100%, 노르웨이는 97.9%, 뉴질랜드는 80.1%, 오스트리아는 77.7%, 캐나다는 65.6%, 스위스는 64.2%, 덴마크는 63.2%, 스웨덴은 63%, 포르투갈은 47.8%, 핀란드는 44%, 칠레는 41.5%의 전력을 풍력으로 생산하고 있다. 재생 에너지가 풍부한 이들 국가 외에도 그렇지 못한 이탈리아 39.9%, 스페인 35.6%, 독일 31.5%, 영국 25.8%, 일본 16.9%, 프랑스 16.2%, 호주 13.7%, 미국 13.3% 등으로 재생에너지의 비율이 급속도로 증가하고 있다. 

 

재생 에너지는 크게 세 가지로 나눌 수 있다. 태양에너지와 풍력 등 기상을 이용하는 것, 지표와 지각 내 열을 활용하는 것 등이 그것이다. 태양 에너지를 이용하는 것은 태양광 발전과 태양열 발전, 식물 광합성의 성과를 이용하는 바이오 에너지 등을 말한다. 대기권 내의 기상을 이용하는 것으로는 풍력 발전과 파도와 조석 간만의 차를 이용하는 해양 발전, 수력 발전 등이 있다. 마지막으로 지표와 지각 내의 열, 즉 화산의 열을 이용하는 지열 발전과 고온 암체 발전이 있다. 매립지 가스와 폐기물을 이용하는 것도 포함하기도 한다.

 

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그런데 여기서 짚고 넘어가야 할 것이 있다. 예를 들어 일반인에게 가장 많이 알려져 있는 태양광 발전이 완전 무공해가 아니라는 점이다. 태양광의 전기 에너지 전환율은 15~20% 정도다. 그 이유는 태양 전지판에 사용되는 규소 재질의 전환율이 최대 29%에 불과하기 때문이다. 태양 에너지 생산에 가장 중요한 재료인 다결정 실리콘의 생산 효율이 낮다. 다결정 실리콘 생산업체들의 기술력이 낮아 생산과정에서 막대한 전력을 소모한다. 다결정 1톤을 생산하는데 8톤 이상의 사염화규소와 삼염화 실란, 암모니아 가스 등 폐수와 폐 가스를 대량으로 방출한다.

 

때문에 태양광과 태양열을 이용하기 위해서는 태양 전지판의 기술이 발전해야 한다. 여기에는 집광형 태양광과 분산형, 지붕설치형 태양광 발전 등이 있다.

 

하지만 태양광 발전은 석유 등 매장 지역이 한정되어 있고 미국 거대 석유 유통업체들의 패권으로부터 자유롭다는 점이 장점으로 꼽힌다. 무엇보다 전 세계 어느곳에서나 무료로 사용할 수 있다는 점에서 에너지 안보차원에서 많은 도움이 된다. 물론 기후의 영향을 받는다는 단점이 있다. 구름이 끼거나 비가 오는 날에는 발전이 되지 않는다. 때문에 태양광 발전만으로는 한계가 있어 대체 수단이 필요하다.

 

태양광 발전의 핵은 분권화에 있다. 지금까지 화석연료를 이용하는 발전은 대기업이 발전소를 건설해 국가에 납품하고 그것을 국가가 소비자에게 공급하는 중앙집중방식이었다. 때문에 소비자는 선택의 여지가 없고 전력 사용 요금에 대한 그 어떤 자구책도 없었다.

 

태양광 발전은 그에 반해 개인적으로 발전 시설을 설치해 전력을 생산해 사용한다는 점에서 분권화라고 할 수 있다. 사용하고 남은 전력은 스마트 그리드를 통해 나누어 사용한다는 점에서 공유경제와도 맞닿아 있다.

 

그런데 세계적인 투자자 워렌 버핏이 미드 아메리칸 에너지의 세계 최대 태양광 발전소를 24억 달러에 인수해 그런 분권화를 막으려는 시도를 하고 있다. 워렌 버핏의 이런 행동은 중국의 전기차 업체 BYD의 주식 투매와 함께 투자자들을 자극해 태양광 발전 본래의 양상을 왜곡하는 현상을 초래하고 있다. 여전히 자본가들은 어떤 방법으로든지 그들의 손아귀에 에너지산업을 넣어 두려는 시도를 하고 있다.

 

1초 동안 지구상에서 발생하는 자연 에너지 규모는 엄청나다. 태양광은 42조 kcal에 달하고 바람과 파도가 880억 kcal, 지열 77kcal, 조력 7억 kcal, 수력 5억 kcal 등이다. 지난 수 십년 간 이 부문에 대한 기술 개발에 많은 투자가 이루어졌고 이제는 중요한 에너지원으로 자리잡았으며 그 성장세도 빠르다.

 

2014년 기준 에너지 원별 발전 비율에서 신 재생 에너지가 22.3%에 달한다. 이들의 사용 범위도 발전 부문에서 빌딩과 공장을 대상으로 하는 지역 냉난방 및 수송 분야로 확대되고 있다.

 

다만 신재생 에너지 개발과 보급이 발전 차액 지원제도라든가 공급 의무화제도 등 정부 지원 중심으로 이루어져왔다는 점이 지적되고 있다. 그런데 독일은 2012년에 태양광 발전 보조금을 중단했다는 사실에 주목할 필요가 있다. 보조금을 중단한 사실만을 근거로 일부에서는 독일이 태양광 정책을 포기했다는 주장을 하고 있지만 그 배경을 이해해야 한다. 분권화를 위해 그동안 지급해 왔던 태양광 보조금 효과로 시장이 어느정도 성숙했고 보조금을 중단해 본격적인 발전을 유도하고자 하는 의도였다. 독일은 2030년까지 전체 전력 생산의 30%를, 2050년까지는 80%를 태양광 발전으로 한다는 정책을 수행하고 있다. 

 

한국은 이 부문에서도 세계 최하위 수준이다. 정부가 발표한 신재생에너지로 인한 전력 생산 비율이 6.6%다. 수소와 연료전지, 석탄의 가스화, 중질 잔사유까지 재생 에너지에 포함시켜 1.5%에 불과한 재생 에너지의 비율을 부풀리고 있는 것이다.

 

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IPCC는 2050년에는 재생 에너지가 전 세계 전력 수요의 77%를 감당하게 될 것이라고 전망했다. 이로 인해 이산화탄소 220~560기가 톤을 저해 현재 이산화탄소 축적량의 1/3 수준인 450ppm을 유지할 수 있다고 내다봤다.

 

IPCC의 이런 식의 주장은 그동안 잦은 수치 정정이 있었기에 신빙성이 떨어진다. 그 이유는 에너지 소비구조 전환의 가장 큰 걸림돌이 거대 자본이라는 점 때문이다.

국제에너지기구(IEA)를 비롯한 미국 에너지정보(EIA), 그리고 석유유통업체들은 장기 전망을 통해 화석연료는 2040년까지도 중심이 될 것으로 전망하고 있다. 에너지 기업인 쉘은 2050년 세계 에너지 수요는 2000년의 3배가 된다고 전망한다. 영국의 브리티시 패트롤리움은 2035년까지 세계 에너지 수요가 35% 증가하고 그 중 96%는 신흥국에서 비롯될 것이라고 내다봤다. 새로운 수요의 90%는 OECD 이외의 국가에서 비롯될 것이라는 전망도 하고 있다.

 

재생 에너지의 사용이 증가한다고 해도 화석연료는 앞으로도 상당기간 사용을 하지 않을 수 없다는 얘기이다. 미국에서 트럼프가 화석연료의 사용을 늘리겠다고 하는 것은 어찌 보면 특별할 것이 없다는 얘기일 수도 있다.

 

많은 기관과 전문가들의 이런 전망은 어디까지나 가정이다. 이미 오래 전부터 다양한 의견이 재기되어왔지만 아직까지 획기적인 발전은 없다. 아니 그보다는 그런 전환을 막는 세력이 있다고 하는 것이 옳을 것이다. 환경운동을 저지하고 총기 소지에 관한 규제 개혁을 막는 미국의 정치인들과 그들의 정치자금을 대는 거대 자본이 그 세력들이다.

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