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온실 가스 배출은 21세기에 들어 기후변화라는 심각한 부작용으로 인류에게 다가오고 있다. 기후변화가 초래하는 불확실성은 심대하다. 기후변화는 모든 경제 활동의 안정성, 지속성 그리고 경제성을 해치고 있으며 장차 인류의 라이프스타일을 현저히 변화시킬 수 있을 것으로 예상된다. 확실한 불확실성을 초래하는 또 하나의 커다란 요인은 중국 경제력의 급팽창이 불러오는 세계경제의 심각한 불균형이다. 세계에서 가장 많은 인구를 가진 중국의 지속적인 높은 성장은 에너지 자원에 대한 세계적 수요 촉발로 이어지고 있다.
인류는 경제성장과 환경 보전이라는 딜레마에 직면하고 있는 것이다. 인류에게 있어 경제 성장과 환경 보전은 어느 것도 포기할 수 없는 중요한 사안이다. 이 책은 경제 성장과 환경 보전을 모두 성취하기 위해 대안으로 제시되었던 신재생에너지의 가능성에 대해 냉정하고 현실적으로 평가하고 있다. 경제성이 부족하고 대규모 확산에 현실적인 어려움이 존재하는 신재생에너지에 대한 막연한 환상보다는 화석연료의 책임 있는 사용이 환경 보전을 위한 온실가스 저감에 더 많이 기여할 수 있다는 것이 저자들의 의견이다. 화석연료에 의존할 수밖에 없다면 신재생에너지의 확산을 위해 기술적 진보에 더욱 노력을 기울이는 한편, 동시에 화석연료를 사용하면서도 온실가스를 저감할 수 있도록 지속적이고 끈기 있는 노력을 기울이는 것이 경제 성장과 환경 보전이라는 인류에게 중요한 두 가지 사안에 대한 균형 잡힌 해결책이라는 것이다.
대변동의 이면 에너지 가격에 가장 큰 영향을 주는 것은 공급의 불확실성이었다. 특히 중동에서의 정치적 불안정성이 요인이었다. 지금도 중동의 불안정성은 여전히 큰 영향을 미치고 있지만 보다 근본적인 요인이 에너지 가겨 상승을 주도하고 있다.
현재의 국제 에너지 현황은 상충하는 세 가지의 동향으로부터 비롯된다. 첫째, 중국 등 신흥공업국의 성장에 따라 에너지 수요가 지속적으로 증가했다. 둘째, 석유수출기구(OPEC)와 구소련 연방국을 제외한 원유와 천연가스 생산국들이 점차적으로 공급을 줄였다. 셋째, 온실가스 배출량을 감축해야 할 필요성이 커졌다. 이러한 세 가지 요인들로 인해 우리가 지속가능하지 않을 것이라는 인식이 확산되고 있다.
오해와 진실 석유 고갈에 대한 오해는 설득력이 있어 보이지만 이는 사실이 아니다. 어떠한 경우에도 석유의 장기적인 공급은 유효할 것이다. 인류가 파악하고 있는 기존의 석유 매장량으로도 화석원료는 여전히 충분하며 중앙아시아와 남미 등의 지역에서 새로운 매장량이 지속적으로 발견되고 있다. 또한 오일샌드, 오일셰일과 같은 새로운 형태의 석유의 방대한 매장량이 존재하며 심지어 석탄에서 석유를 얻는 기술도 이미 상용화 되었다.
전문가들은 아시아 개발도상국의 에너지 수요가 향후 30년 동안 두 배 이상 증가할 것으로 전망하고 있다. 새로이 중산층으로 편입하는 인구가 늘어남에 따라 에너지 소비를 주도하는 자동차와 주요 가전제품의 구입이 늘어날 것이다. 따라서 에너지 소비가 보편화되어 서구 소비자들의 높은 에너지 소비 형태를 답습하게 될 것이다.
1980년대와 1990년대에 에너지 가격이 낮았던 이유 중의 하나는 OPEC과 구소련 연방국 이외의 지역에서 석유생산이 지속적으로 증가했기 때문이다. 여기에는 특히 북해, 캐나다, 멕시코 및 브라질에서 개발된 신규 매장량이 반영됐다. 하지만 1990년대 후반에는 비OPEC 및 비구소련 연방국의 석유 증가세가 꺾이기 시작했고, 실제로 2002년 이후부터는 감소하기 시작했다. 더불어 미국을 비롯한 기존 석유 생산국들의 생산량과 매장량, 신규 발견 매장량도 감소했다.
환경적인 관점에서 본다면 바이오연료를 이용하면 온실가스 배출량이 20(옥수수 에탄올) ~ 80퍼센트(사탕수수와 셀룰로오스 에탄올) 이상 줄어들 것으로 추정된다. 그러나 토지 이용의 영향을 고려하면 바이오연료의 사용으로 인한 온실가스 배출량 감축 효과는 생각보다 크지 않으며 오히려 마이너스 효과가 나기도 한다.
오늘날 신재생에너지는 전력 생산의 극히 일부분만을 차지하고 있을 뿐이다. 또 송전 기반시설에 막대한 추가적인 투자가 이루어지고 저장 및 효율 측면이 획기적으로 발전되어야만 규모와 비용 면에서 기존 화석연료와 효과적으로 발전되어야만 규모와 비용 면에서 기존 화석연료와 효과적으로 경쟁할 수 있다.
현재 세계 전력 수요의 약 15퍼센트가 439개 원자로에서 발생되는 원자력에너지로 공급된다. 일부 국가의 원자력에너지의 전력 수급 점유율은 매우 높은 편이다. 프랑스는 전력의 80퍼센트 이상을 원자력에너지로 생산한다. 일본의 원자력 비율은 35퍼센트, 미국은 20퍼센트를 차지한다. 원자력의 가장 큰 장점은 에너지의 공급 측면의 안정성이다. 원자력에너지는 24시간 지속적으로 안정적인 전력 공급이 가능하다. 그리고 현재까지 개발된 전력 발전 기술 중에서 지구온난화의 원인인 온실가스를 배출하지 않는 최대 규모의 기술이다.
변화의 속도 1970년대 오일쇼크 이후 진행된 유망한 대체에너지 프로젝트들은 유가가 하락했던 1980년대에 폐기된 경우가 많았다. 같은 이유로 많은 국가에서는 그 당시 착수했던 에너지 보존 장려 노력을 완화하거나 폐기했다. 앞으로 최소 5년 동안은 높은 화석연료 에너지 가격이 유지될 것이 전망되며, 이로 인해 대체에너지에 대한 기술 혁신과 신기술의 출시가 가속화될 것이다. 결국 인류 문명의 기저를 이루고 있는 화석연료 기반시설에 대대적인 변화가 예상된다.
미국 에너지국의 2007년 자료는 현재 수준과 어느 정도 동일한 비율로 수요를 충족시키는 에너지 자원과 총 수요 증가를 보여준다(자료 1-1 참조). 자료의 2030년 예측에서 보는 바와 같이 친환경적 에너지로의 전환은 더디게 진행될 가능성이 높다.
에너지 전환은 에너지 최대 소비 산업인 운송부문과 전력부문에서 가장 두드러지게 발생할 것이다. 운송과 전력산업은 지난 한 세기 동안 석유 연료를 사용하는 내연기관 자동차와 석탄 화력발전소에 의존해왔다. 그러나 이는 향후 수십 년에 걸쳐 많은 변화가 불가피하다.
줄어들지 않는 에너지 수요 오늘날 전 세계 에너지 수요의 86퍼센트 이상이 화석연료로 충족되고 있다. 액상연료(주로 석유제품)는 화석연료의 절반 정도를 차지하고 있으며 2007년에는 전 세계 에너지 소비의 36퍼센트를 차지했다. 운송용 가솔린과 디젤의 수요가 지속적으로 늘어나면서 액상연료의 수요가 더욱 증가하고 있다. 석유는 전 세계 운송 에너지의 94퍼센트를 차지한다. 하지만 이게 전부는 아니다. ＜자료 2-1＞에 따르면 석유 생산량의 거의 절반이 현재 비운송 -전력 발전용, 공장 가동 등 산업 공정 또는 석유화학 제조업의 공급원료- 으로 사용되고 있다. 최근 비운송용의 석유 수요는 줄어들고 있지만 운송연료용 수요의 증가분을 상쇄할 정도는 아니다.
도표의 왼쪽 상단을 보면 운송연료 부분에서 비석유 대체연료도 에너지 믹스의 극히 일부분을 차지하고 있다. 여기에는 바이오연료(대부분 에탄올과 바이오디젤), 이미 일부 자동차에 사용되고 있는 천연가스, 전기가 포함된다.
현재까지는 대체연료는 세계 운송연료 수요에서 단지 소량을 차지하고 있을 뿐이다. 대체연료를 충분히 생산해 석유 기반 연료 수요의 상당량을 충족시키려면 장기적 안목에서 꾸준한 기술 혁신과 인프라 투자, 정책의 변화가 필요하다.
온실가스 배출의 또 다른 커다란 원인인 석탄 사용은 2004년 전 세계 에너지 수요의 26퍼센트를 차지하였으며, 2007년에는 세계 전기 수요의 증가로 인해 29퍼센트로 증가했다. 과거 100년간 석탄은 미국과 유럽, 아시아의 주요 국가들을 비롯해 세계 거의 모든 지역에서 기저부하 전력의 대부분을 생산하는 데 쓰였다.
2030년까지 석탄수요는 신재생에너지를 제외한 나머지 연료의 수요보다 빠른 속도로 증가해서 총 에너지 수요의 28퍼센트를 충당하게 될 것이라는 전망이다. 과거 경험으로 미루어 천연가스의 미래 가격 추이를 짐작할 수 있는 몇 가지 특이한 점을 살펴볼 수 있다. 첫째, 천연가스 가격은 지역 간 편차가 30퍼센트나 되기도 한다. 둘째, 현재까지는 천연가스 가격이 대체 관계에 있는 석유 가격과 연동된 것처럼 보인다. 셋째, 앞으로 천연가스의 공급이 확대되면 천연가스는 가격이 떨어지고 유가와는 별개로 움직일 것이 예상되는 점이다.
풍력, 태양력, 수력발전 등 신재생에너지는 전체 에너지 수요의 7퍼센트를 차지하며 이 중의 대부분은 수력발전으로 충족된다. 원자력 에너지는 전체의 에너지 수요의 6퍼센트를 공급하고 있다.
세계 에너지 수요의 역학 개발도상국 에너지 소비는 연간 2.6퍼센트씩 성장하고 있으며 특히 비OECD 아시아 국가들은 빠른 속도로 연간 3.2퍼센트의 성장률에 도달할 것으로 예상된다. 그중에서 중국과 인도가 에너지 소비증가를 주도하게 될 것이다. 1990년에서 2030년까지 비OECD 아시아의 전체 에너지 수요 증가율은 128퍼센트가 될 것이다. 이는 비OECD 아시아의 수요 증가분이 지금의 북미 지역의 총 에너지 수요를 넘어서는 것을 의미한다.
예측 가능한 패턴에 기반해 지난 2000년 중국 정부와 서구 에너지 전문가들은 중국의 에너지 수요가 2010년까지 연간 3~4퍼센트씩 증가할 것이라고 예측했다. 그러나 실제로 중국의 에너지 수요는 예측을 크게 벗어나 기존 예측치의 2~3배로 증가했다. 중국 정부와 서구 에너지 전문가들이 간과한 것은 중국 산업부문, 특히 에너지 집약적 제조업이 전례 없이 성장했다는 점이다. 중국은 지금 시멘트와 판유리의 세계 생산량의 거의 절반을 생산하고 있으며, 세계 철강 생산량의 1/3, 세계 알루미늄 생산량의 1/4 이상을 생산하고 있다. 이러한 제조업 생산에 연료를 공급하기 위해 중국의 에너지 집약도는 크게 증가했다. 2006년까지 최종에너지 소비에서 제조업이 차지하는 비율이 유럽과 미국은 각기 31퍼센트, 25퍼센트인데 비해, 중국은 72퍼센트를 차지한다.
정체되는 석유 생산 장기적으로 볼 때 유가의 상승은 석유 수요가 늘어나는 데 영향을 미치게 될 것이다. 우선적으로 석유화학 공급 원료, 산업 공정, 전력 생산 등 비운송용 석유 수요부문에 영향이 나타날 것이다. 비운송용부문의 석유 사용률은 1970년대 첫 번째 오일쇼크 이래 지속적으로 감소해왔으나 운송부문은 여전히 세계 석유 수요의 절반 정도를 차지한다. 고유가가 유지된다면 석유 수요는 다른 원료, 특히 천연가스로 전환해 갈 것이다. 또 장기적으로 바이오연료, 전기, 수소 등 다른 수송용 에너지 자원으로 점진적으로 전환할 것이다.
비OPEC 국가들의 석유 생산 둔화 1990년대 중반 구소련, OPEC, 사우디아라비아를 제외한 기타 지역에서의 석유 공급이 정체되고 최근에는 감소 추세에 있으며 구소련 국가에서도 공급이 감소했다. 이는 대다수 비 OPEC 지역에서 매장량이 고갈되고 있음을 나타낸다. 예를 들면 알래스카 최대 규모의 유전인 프루드호 만에서는 1980년대 정점에 비해 2/3 이상 생산량이 감소했다. 노르웨이의 생산량은 2001년 정점에 비해 1/4 이상 감소했고, 북해 유전도 꾸준한 감소세를 보이고 있다. 멕시코 국영회사 페맥스의 생산량은 2004년 정점을 찍은 이래 15퍼센트 감소했다.
향후 수년간 세계적으로 석유의 추가 매장량 대부분은 중동에서 발견될 것으로 예상된다. 그 결과 수요와 공급의 단기적인 불균형을 무마할 수 있는 시장 능력을 결정할 잉여 생산 능력이 유래 없이 낮아져서, 적어도 향후 수년 간 사우디아라비아의 잉여 생산 능력이 단기적 수급 불균형을 무마할 수 있는 대안이 될 전망이다. 따라서 석유 수입국들은 매래 수요를 충당하기 위해 점차 OPEC에 대한 의존도를 높이게 될 가능성이 크다. 2005년 OPEC은 세계 석유 생산의 42퍼센트를 차지했다.
기존의 석유 생산국들이 지속적인 수요의 증가에 발맞춰 공급을 늘리지 못했기 때문에 최근 수년간 시장의 긴장이 일정 기간 지속됐다. 2007년 10월, IEA는 석유의 공급 위기가 항후 10년간 지속될 수 있다고 경고했고, 그 후 400개에 달하는 세계 최대 유전의 생산량과 매장량을 종합적으로 평가했다. 그 결과, 주요 중동 생산국들은 장기적으로는 생산율 증대에 거의 문제가 없지만 단기적으로 늘어나는 수요를 맞추거나 넘어설 역량은 없는 것으로 결론 내렸다.
전 세계적으로 새로 발견된 석유 매장량으로 인해 공급은 늘어나겠지만 최근에 발견된 거대 유전의 대부분은 상대적으로 개발이 용이하지 않은 장소에 위치하고 있어 석유 생산이 어렵고 비용이 많이 들 것이다.
비재래형 석유와 합성연료 비재래형 자원들은 이미 파악된 재래형 석유 매장량보다 석유 공급의 잠재력이 훨씬 크다. 예컨대 오일샌드는 3조 5천억 배럴의 재래형 석유에 상응하는 매장량이 존재한다. 이는 재래형 석유 매장량의 2배이고 사우디 매장량 규모의 12배 이상에 달하는 양이다. 또한 3조 배럴에 준하는 오일셰일이 매장되어 있으며, 이 매장량의 거의 절반이 미국 서부 지역에 존재한다.
오일샌드는 70여개 국가에서 발견되고 있지만 확인된 매장량의 3/4는 캐나다와 베네수엘라에 존재한다. 오일샌드 자원을 이용한 운송연료 생산은 지역 조건과 사용 기술에 따라 배럴 당 약 25달러에서 50달러 사이로 비교적 경제적이다. 그러나 노천 채굴 방식은 주변 환경의 오염문제 때문에 환경론자들이 오일샌드 개발에 반대하고 있다.
현재 앨버타(캐나다)에서는 오일샌드에서 하루 120만 배럴의 석유를 생산하고 있다. 대부분은 미국 수출용으로 미국의 석유 수입량의 약 10퍼센트를 차지한다. 오일샌드로부터 석유를 생산하는 비용은 배럴당 22달러에서 25달러 정도로 이 금액은 최근의 세계 유가 수준에서 보았을 때 매우 경쟁력이 있는 수준이다. 앨버타 자원청은 2030년까지 오일샌드 생산이 하루에 500만 배럴(150년 동안)에 달할 것으로 전망하고 있다.
셰일을 석유로 전환하려면 오일샌드 전환 과정보다 더 많은 에너지와 투자가 필요하다. 셰일에서 석유를 경제성이 확보된 방식으로 생산하는 데 있어 손익 분기점이 되는 재래형 석유 가격의 예측치는 배럴 당 40달러 이하부터 100달러 이상까지 시설 투자 범위에 따라 대단히 폭이 넓다. 또 시범 프로그램에서 석유 추출 기술을 테스트 했지만 상업적 규모에서는 아직 입증되지 않았다.
석탄을 액상연료로 전환하는 공정의 예상 손익 분기점은 기술 적용에 따라 재래형 원유가 배럴 당 약 50달러에서 100달러 수준인데, 본격적으로 개발되면 미국, 캐나다. 인도와 호주를 비롯해 석탄 매장량이 풍부한 국가는 에너지 안보를 강화할 수 있다. 그러나 타르샌드나 셰일에서 석유를 생산하는 것과 마찬가지로 상업화에는 대규모 투자가 필요하며 온실가스 배출량도 상당히 늘어날 것이다.l
천연가스를 액상연료로 전환하는 것은 기술적으로 비교적 간단하고 비용도 저렴해서 유가가 배럴 당 30달러로 낮아진다 하더라도 경쟁력이 있다. 가스를 액상연료로 전환하는 시설이 환경에 미치는 영향은 정유공장과 비슷하다.
운송부문의 줄어드는 석유 비중 많은 사람들이 잘못 알고 있는 것은 가까운 미래에 전기나 수소자동차로 전환이 가능하다고 보는 것이다. 사실상 구동기관 자체의 전환에 필요한 기술들은 이미 개발되어 있지만 현재 사용되는 자동차와 트럭 등에 실제로 적용되는 전환의 속도는 빠르지 않다. 대다수의 환경운동가들과 지지자들이 바라는 것과 달리 대체연료를 적용한 새로운 구동기관 기술이 운송부문에 의미있는 수준으로 영향을 미치기까지는 상당한 시간이 필요할 것이다.
환경문제에 대한 논의 중에서 운송부문의 석유 사용과 이로 인한 온실가스 배출로 야기된 기후변화에 대한 논쟁이 가장 활발하게 진행되고 있는데 실제로는 자동차, 트럭, 비행기 등 운송부문에서 발생되는 온실가스 배출량은 인간에 의해 발생되는 총 배출량의 13퍼센트에 불과하다. 그에 반해 전력 생산에서 발생하는 배출량은 총 온실가스 배출량의 26퍼센트를 차지한다 (자료 4-1 참조).
보다 효율적인 석유 사용 하이브리드 자동차는 저속주행 시에는 배터리로 전기모터를 구동하고 고속주행 시에는 가솔린 엔진으로 달리면서 배터리를 충전하는 구조로 도시와 교외의 주행용으로는 연비가 뛰어나다. 하지만 고속도로와 같이 고속주행만 하는 경우에는 경쟁력이 없다.
디젤 하이브리드 차는 기존의 디젤 자동차와 마찬가지로 세제 혜택이 있는 유럽에서 더 높은 시장 점유율을 기록할 것이다. 유럽 자동차 회사들은 하이브리드 차의 시장 점유 가능성을 회의적으로 보았으나 이제 하이브리드 모델을 생산하기 시작했다.
연비를 더욱 높이기 위한 다음 단계는 플러그인 하이브리드다. 플러그인 하이브리드 자동차는 가솔린 엔진을 주 구동기관으로 유지하고 보조 구동기관으로 전기모터를 얹는 기존 하이브리드 자동차의 방식을 뒤집어 주요 출력기관으로 전기모터와 배터리를 사용하고, 보조 동력으로 가솔린(또는 디젤) 엔진을 사용한다. 배터리는 기존의 전기 플러그에 전원을 연결하여 충전한다.
석유의 대체연료 실제로 IEA가 발행한 ＜2004년 운송부문 바이오연료 보고서＞에 의하면 바이오연료에 대한 연료주기분석에 따른 온실가스 절감 효과는 옥수수 에탄올은 석유에 비해 20퍼센트, 사탕수수 에탄올이나 목초, 식물 잔여물, 목재 작물에서 생산된 셀룰로오스계 에탄올은 80퍼센트 정도거나 그 이상일 것이라고 한다.
현재로서는 유가가 배럴 당 130달러 이상을 넘지 않으면 옥수수 에탄올은 석유에 비해 경제성이 없다. 셀룰로오스계 에탄올은 여전히 개발 초기 단계다. 장기적으로 옥수수 에탄올이 정부 지원금 없이 배럴 당 약 55달러 정도까지 가격이 낮아지고, 유가가 석유회사들이 내놓은 장기적인 유가 예측치인 60달러 정도로 유지된다면 석유와 비교하여 경제성을 확보하게 될 것이다.
차세대 바이오연료 중 가장 흥미로운 것은 미세조류를 원료로 하는 바이오디젤이다. 아직도 미세조류 기반 바이오디젤은 실험 단계로 상업화까지는 상당한 기간이 필요하며, 보편적으로 사용되기 위해 광범위하게 보급되려면 많은 시간이 필요할 것으로 보인다. 장기적으로는 대다수 에너지 전문가들은 기술적인 면에서 미세조류 기반 바이오 디젤이 가장 유망할 것으로 전망하고 있다.
대체연료 대체연료로 전환하려면 현재의 생산과 수송 인프라를 크게 변경하거나 새롭게 구축해야 하는데 그러기 위해서는 대규모의 투자가 필요하다. 일반적으로 자동차와 트럭이 교체되는 주기는 5~10년으로, 시장에서 대규모의 신규모델이 운영되기까지는 적어도 3번 이상의 교체주기를 거쳐야만 한다. 그렇기 때문에 온실가스 배출량에 긍정적인 영향을 미치는 신연료나 신기술의 보급과 확산이 더디고 점진적으로 나타난다.
불확실한 석탄의 미래 현재 확인된 석탄 가채매장량은 약 1조 톤에 달하는데 이는 현재 수준으로 생산한다면 앞으로 약 147년 동안 사용이 가능한 양으로 재래형 석유 매장량 보다 100년 이상 더 지속될 것으로 보인다. 대부분의 석탄은 미국, 중국, 인도와 같이 에너지 소비가 많고 에너지원의 해외 수입의존을 우려하는 국가에 매장되어 있다. 석탄은 연료원으로서 다양한 장점이 있다. 에너지 밀도가 높고 대규모의 효율적인 생산과 공급이 가능하다. 그렇기 때문에 석탄은 다른 형태의 에너지원에 비해 상대적으로 저렴하다. 현재 석탄은 세계 1차 에너지의 약 25퍼센트를 공급하고 있으며, 전 세계 전력 발전의 약40퍼센트를 차지하고 있다.
미 에너지정보국(EIA)에 따르면 현재 석탄은 석유 다음으로 이산화탄소를 많이 배출한다. 그러나 석탄 소비의 증가 속도가 석유 보다 빨라서 2030년에는 석탄이 에너지부문 이산화탄소 총 배출량의 43퍼센트를 차지하면서 에너지원 가운데 이산화탄소 배출량 1위를 차지할 것으로 보인다. 반면 석유는 36퍼센트, 천연가스는 21퍼센트를 배출할 것으로 전망된다.
에너지 안보 세계 석탄 매장량의 약 80퍼센트는 6개국에서 발견되는데 그중에서도 미국, 러시아, 중국에 가장 많이 존재한다(자료 5-1 참조). 사실 세계 석유 매장량에서 사우디아라비아가 차지하는 비율보다 세계 석탄 매장량에서 미국이 차지하는 비율이 더 높기 때문에 미국은 ‘석탄의 사우디아라비아’라고 불리기도 한다.
석탄은 수송비용이 많이 들기 때문에 주로 채굴된 지역에서 소비된다. 미국 시장은 자급자족형으로 중국과 인도도 상황은 비슷하다. 반면 호주, 인도네시아, 러시아, 남아프리카는 석탄의 주요 수출국이다. 남아프리카(76퍼센트), 중국(65퍼센트), 인도(52퍼센트)를 비롯한 여러나라들은 총 에너지 수요량 중 상당 부분을 석탄에 의존하고 있다.
석탄은 다른 에너지원에 비해 상대적으로 매장량이 전 세계적으로 분포되어 있고 수요와 공급 지역이 일치하기 때문에 정치적·군사적 불안정성의 영향을 크게 받지 않아 안정적인 에너지 수급에 관심을 갖고 있는 국가들에게는 중요한 에너지원이다.
석탄 수요 증가와 온실가스 2000년도 초까지 석탄 수요는 서서히 증가했다. 1985년에서 2002년까지 세계적 석탄 수요는 연평균 1퍼센트 수준으로 늘어났다. 그러나 그 이후 수요가 급증했는데 주로 중국의 급속한 경제 발전으로 인해 전력 발전과 중화학공업에서의 수요가 급증했기 때문이다 (자료 5-3 참조).
구소련 국가들과 EU에서는 2002년 이전에는 수요가 줄었는데 그 후로는 증가하고 있다. 사실상 석탄 수요에 변화가 없는 미국을 제외한 모든 지역에서 수요가 약간씩 증가하고 있다. 2002년부터 석탄 수요가 급증했지만 석탄 가격은 석유와 가스 가격 보다는 덜 상승했다. 역사적으로 보면 석탄은 공급량이 풍부하고 공급 지역이 분산되어 있어서 석유나 가스 보다 가격이 저렴하고 가격 변동이 심하지 않다.
온실가스 감축 정책 지역 혹은 국가적 차원에서 정부가 온실가스 배출량을 제한할 수 있는 방안으로는 직접 규제, 과세 제도, 캡 앤 트레이드 제도가 있다. 대부분의 현대 시장 경제 체제에서 직접적인 시장 규제, 즉 지휘 통제는 비현실적인 방법이다. 탄소세는 스웨덴, 핀란드, 네덜란드 및 노르웨이에서 채택되었다. 탄소세의 이점은 정부가 이산화탄소 배출에 대해 구체적인 세율을 책정할 수 있다는 것이다. 하지만 가장 실질적인 방법은 캡 앤 트레이드 제도다. 정부는 총 배출량을 제한한 뒤 기업들에게 구체적인 배출량을 허용하는 배출허용권을 발행한다. 배출량을 줄이는 기업들에게는 거래 가능한 크레딧(배출권)이나 배출허용권을 부여하고 배출 허용 수준을 초과한 기업들은 이러한 크레딧을 구매하게 하는 방식이다.
캡 앤 트레이드 제도가 실시된다면 탄소배출권의 가격은 배출량 감축에 대한 실질적인 인센티브를 제공할 수 있는 수준으로 책정되어야 할 것이다. 현재 1톤 당 30~40달러로 논의되고 있는데, 이 정도의 가격대는 향후 건설될 발전소의 에너지원 결정에 충분히 영향을 미칠 수 있다. 탄소배출권이 지금의 가격대로 도입된다면 전형적인 500메가와트 석탄발전소를 운영하는 비용은 70퍼센트나 증가할 것이다.
부즈앤컴퍼니의 분석에 따르면 온실가스를 통제하지 않는다면 석탄 수요는 2030년까지 연평균 2퍼센트씩 증가하게 될 것이라고 한다. 반면, 배출량을 통제한다면 석탄 수요는 연간 2.2퍼센트씩 감소하게 될 것이다 (자료 5-5 참조). 그러나 온실가스 배출량을 제한한다면 석탄 의존도가 높은 전력시장의 전기 가격은 급등하게 될 것이다.
천연가스의 전망 천연가스는 전력 생산에서 석탄을 대체할 수 있으며 발전 설비를 교체하는데 소요되는 비용이 저렴한 편이다. 또한 대다수 선진국들은 천연가스를 대규모로 보급할 수 있는 인프라를 이미 갖추고 있다. 천연가스는 화석연료 중에서 환경적으로 가장 무해한 에너지원으로 석유나 석탄보다 온실가스와 같은 유해 부산물이 덜 생성되고 온실가스의 배출도 상대적으로 적다. 게다가 천연가스는 매장량이 풍부하다.
천연가스의 가격 상승은 치밀가스, 셰일가스, 탄층메탄과 같은 비재래형 가스의 매장량을 탐사하고 확인하는데 기여한 효과도 있었다. 이러한 비재래형 가스(미국과 캐나다 지역에 분포)는 에너지원으로서의 기본적인 성질은 재래형 가스와 동일하나 지형적으로 채취하기 어려운 곳에 매장되어 있기 때문에 대량 생산에는 고가의 장비와 특수한 기술이 필요하다.
매장량과 시장 천연가스 시장은 ①미국 ②유럽, 아프리카, 구소련 연방국 ③아시아, 오세아니아, 중동, 극동 지역으로 구분된다. 전통적으로 천연가스는 파이프라인을 이용해서 수송했다. 수송 대체형인 LNG는 가스를 냉각시켜 액상으로 만들어 특수 제작된 선박이나 트럭, 기차로 운송한다. 비용이 많이 소요되지만 공급지에서 목적지까지 고정되어 있는 파이프라인보다 훨씬 유연성이 높다.
오늘날 LNG는 세계 가스 수요의 약 7퍼센트를 공급하고 있으며, 국제 가스 교역의 22퍼센트를 차지하고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 2030년까지 전체적인 천연가스 수요는 연간 2퍼센트 성장하는 것에 비해 LNG 선적 물량은 연간 6.5퍼센트 성장할 것으로 예상하고 있다. 이는 2030년에는 LNG가 국제적으로 거래되는 가스의 50퍼센트를 차지하게 될 것임을 의미한다.
EU는 가스의 약 40퍼센트를 수입에 의존하고 있는데, 일부 전문가들은 이 비율이 2020년에는 70퍼센트까지 상승할 것으로 보고 있다. 유럽은 총 가스 수입량의 1/3을 러시아로부터 수입하고 있다. EU는 2005년 러시아가 우크라이나에 대한 가스 공급을 일시적으로 중단한 이후, 러시아산 수입 천연가스에 대한 의존도가 너무 높은 것을 우려해왔다. 그 결과 EU는 중동, 중앙아시아, 카스피해, 흑해, 아프리카 지역을 비롯해 기타 지역으로 공급원을 확대하고 있으며 LNG의 사용을 늘릴 것을 고려하고 있다.
공급 측면의 불확실성 중동은 생산자임과 동시에 소비자로 시장 불확실성의 중심에 서있다. 더군다나 중동은 현재 세계 가스 확인매장량의 약 2/5를 보유하고 있기 때문에 계속해서 세계 가스 시장에서 핵심적인 역할을 하게 될 것이다. 이란은 중동 지역에서 확인매장량을 가장 많이 보유하고 있는 국가로 28조 입방미터(28tcm) 이상이 매장되어 있는데, 이는 전 세계 가스 매장량의 15.5퍼센트를 차지한다. 두 번째로 많은 가스 매장량을 보유한 국가는 카타르로 25조 4천억 입방미터(25.4tcm)가 매장되어 있으며, 이는 전 세계 가스 매장량의 14퍼센트에 해당한다.
국제에너지기구는 중동 지역의 가스 수요가 가스 전력 생산의 급성장으로 인해 2015년까지 연간 약 4.2퍼센트 규모로 성장할 것으로 전망하고 있다. 또한 2015년까지 수출용으로 이용 가능한 천연가스는 1,890억 입방미터 정도가 될 것이다.
천연가스수출국기구의 출범 임박? 전 세계 재래형 가스 매장량의 30~40퍼센트를 소유한 러시아의 가즈프럼은 최근 들어 다른 지역의 가스 공급업체와 적극적으로 연계를 구축하고 있다. 그 일환으로 알제리 국영기업 소나트락과 컨소시엄 양해각서를 체결해 가스탐사, 추출과 공급 분야에서 보다 많은 협력을 위한 길을 열었다.
비중동 지역 가스 생산국들의 생산량이 증가하면서 중동 지역의 주요 가스 생산국들은 여러 도전 과제에 직면하게 되었다. 나이지리아나 러시아 같은 비중동 지역의 생산량 확대는 중동 가스 생산국의 미래 잠재적 수출량을 결정하는 데 중요한 요인으로 작용한다.
클린에너지로 가는 험난한 여정 원자력 발전 기본적으로 원자력발전소는 건설에 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 일반적으로 발전소 한 개를 짓는데 90억 달러나 되는 비용이 소요된다. 건설비용의 규모를 넘어 원자력발전의 개발을 제약하는 더 큰 요인은 바로 발전소 건설비용에 대한 불확실성이다. 과거의 경험으로 볼 때 이미 건설된 원자력발전소의 대부분은 원래 책정된 예산보다 2~3배 이상 비용이 들었고, 시간도 많이 지체되는 것이 일반적이었다.
대규모의 정부 지원이 없이는 향후 수십 년 안에 원자력에너지가 에너지 전환을 주도할 정도의 수준으로 성장하기는 어렵다. 건설비용이나 폐기물 저장, 미래 규제 체제에 대한 불확실성을 감안하면 원자력발전소 건설에 필요한 수십억 달러의 장기 투자를 할 민간 기업은 거의 없다.
풍력, 태양력, 기타 신재생에너지 풍력발전은 현재 기술적으로 가장 성숙도가 높고 확장 가능한 재생 에너지원으로 기타 에너지원에 비해 높은 시장 점유율을 확보하기 유리한 위치에 있다. 지난 20년 동안 전 세계 풍력발전 시설은 급증했고 현재의 풍력발전 기술 수준은 신뢰할 만하다. 또한 육상풍력 개발비용에 보조금이 지급되자 규모가 커지고 효율성이 좋아지면서 단위비용이 감소한 결과로 전력 생산비용이 기존의 화석연료와 비슷해지고 있다. 천연가스가 약 1,000입방피트 당 약8달러라면 풍력은 보조금 없이도 현재 천연가스와 대등한 경쟁력을 확보할 수 있으며, 보조금이 포함된다면 경제성은 더욱 좋아질 수 있다.
미국 에너지국은 2020년까지 미국 전력 수요의 20퍼센트를 충당할 수 있는 풍력발전 설비를 구축할 수 있다는 결론을 내렸다. 하지만 미국의 경우에는 풍력발전에 소요되는 전체적인 비용이 낮아지고 효율성이 개서되며 적어도 에너지 소비자들이 풍력발전에 필요한 추가적인 비용의 절반을 지불할 경우에 한해서만 가능하다.
위의 시나리오대로 2020년까지 풍력발전으로 미국 전력 수요의 20퍼센트를 충당하려면 육상 기반 풍력 터빈과 관련 설비를 위해 1,000평방마일(약 2,589평방킬로미터)의 토지가 필요할 것이다. 이는 로드아일랜드 주의 크기와 맞먹는다. 또한 미국 에너지국은 12,650마일(약 20,358킬로미터)의 신규 송전선을 구축해야 하며 그러기 위해서는 600억 달러의 비용이 소요될 것으로 추정된다. 이러한 한계와 도전에도 불구하고 일부 산업 전문가들은 2020년까지 풍력발전으로 세계 에너지의 10퍼센트를 공급할 수 있다고 보고 있다.
수력발전은 현재 전력 수요의 상당 비중을 차지하고 있는 유일한 재생에너지원이다. 수력발전은 세계적으로 총 전력 생산의 약 16퍼센트를 차지하고 있으며 이는 원자력발전과 거의 맞먹는 수준이다. 수력은 무탄소 자원으로 운영비용이 적게 들뿐만 아니라 에너지 안보 측면에서도 우수하다. 하지만 앞으로 성장을 하는 데에는 여러 가지 도전이 예상된다. 선진국에서는 이미 수력발전을 하기 위한 최적의 장소 대부분이 개발된 상태이고 생태계 파괴 등 환경을 우려하는 목소리와 지역 사회의 반대로 성장이 둔화되고 있기 때문이다. 하지만 아시아와 아프리카의 개발도상국에서는 향후 생산 능력이 증대될 것으로 예상된다.
전력 발전의 불확실성 제2차 세계대전 이후 전 세계 전력 수요는 GDP 성장과 함께 늘어나고 있으며, 2030년까지는 경제 성장과 전력 소비는 두 배로 증가할 것으로 전망된다. 선진국의 전력 수요는 점차 늘어날 것이며, 개발도상국에서는 훨씬 빠른 속도로 수요가 증가할 것이다 (자료 8-1 참조).
북미와 EU는 2030년까지 전력 생산 성장의 21퍼센트를 차지할 것으로 예상되며 중국과 인도는 43퍼센트를 차지할 것으로 전망되고 있다. 에너지 믹스에 극적인 변화가 생기지 않는다면 온실가스 배출량은 기후변화에 심각한 영향을 미치는 수준으로 증가할 것이다.
온실가스 감축을 위한 특별한 조치 없이 세계경제가 성장할 경우 온실가스 배출량을 예측해 보면 전력부문의 이산화탄소 배출량은 2030년까지 지금보다 2/3나 증가할 것이다. 전력생산은 기후변화를 일으키는 가장 주요한 요인이다.
많은 사람들이 풍력이나 태양에너지와 같은 재생 가능하고 환경 친화적인 에너지원으로 향후 빠르게 증가하는 전력 수요를 충족할 수 있다고 오해하고 있다. 신재생에너지가 지금의 화석연료를 상당량 대체해 실질적으로 에너지 믹스가 변화하기까지는 상당한 시간이 걸릴 것임을 예측할 수 있다 (자료 8-2 참조).
석탄은 전력 생산의 40퍼센트를 차지하고 있는 주요 연료원이면서 온실가스 배출의 주범이기도 하다. 두 번째 에너지원인 천연가스는 전력 생산 원료의 20퍼센트를 차지한다. 석유를 사용한 전력 생산은 전력의 6퍼센트를 공급하고 있는데 그 비율은 줄어들고 있으며, 앞으로도 지속적으로 감소할 것으로 보인다.
전력 생산업체의 딜레마 1천 입방피트 당 7~8달러 정도의 천연가스 가격에서는 탄소배출권이 CO2 환산 1톤 당 30~40달러 이상의 수준으로 거래된다. 그러나 기존의 석탄 화력발전소를 대체하려면 탄소배출권의 가격이 65달러 이상이 되어야만 신규 발전소 투자에 대한 동기 부여가 될 수 있다. 사실상 천연가스는 대체연료이므로 천연가스의 가격에 따라 탄소배출권의 가격이 매우 다양하게 책정된다는 것이다.
현재 세계적으로 10~15개의 신규 원자력발전소가 건설되거나 프로젝트가 검토 중이지만, 2017년 전까지 프로젝트가 진행 중인 신규 원자력발전소 중 어떤 것도 가동을 시작할 가능성은 없다.
에너지 전환에 접근하기 앞으로 진행될 에너지 전환 향후 20년 동안 에너지 수요가 두 배로 증가할 가능성이 높기 때문에 저탄소 연료의 사용이 증가한다 하더라도 화석연료의 사용 또한 두 배로 증가할 것이다. 결과적으로 전 세계 온실가스 배출량도 급증할 것이다.
에너지 전환 가속화 전략 에너지 전환을 앞당기기 위해서는 앞으로 세 가지 전략을 추구해야 한다.
첫 번째 전략은 탄소 배출 가격 책정과 관련한 불확실성을 해소하는 것이다. 많은 에너지원과 인프라 중 무엇이 가능하고 수익성이 좋을지에 대한 불확실성으로 인해 어떤 에너지원과 인프라를 선택해야 할지에 대한 의사결정이 지체되고 단기적으로 차선의 선택을 하게 될 것이다.
두 번째 전략은 국가 이익 차원에서 에너지 정책의 국제적인 공조가 필요하고 상호의존성이 증가하고 있는 상황을 반영해 국제적 차원으로 에너지 안보의 개념을 끌어올리는 것이다.
세 번째 전략은 정부와 산업계가 경제 성장을 지원하기 위해 향후 수십 년간 경제 성장에 필요한 대규모의 저탄소 에너지 공급에 가장 적합한 기술에 집중적으로 투자하는 것이다.
미시적 전망 에너지 전환으로 대다수 산업이 새로운 기회를 얻게 된다. 새로운 기술이 개발되고 실험장비가 개발되면 새로운 부품의 공급자가 필요하고 신기술을 개발하기 위한 맞춤 서비스가 필요하게 될 것이다. 예를 들면 대규모 태양력 산업에서는 플라스틱, 유리, 태양광발전 부품이 필요하고 풍력 산업에서는 터빈이 필요하다. 이 두 산업 모두 송전망을 구축하기 위해 제철, 고무, 건설 등 다양한 산업에서 새로운 수요가 촉발된다.
미래 에너지 선택과 에너지 개발 가스-공급 과잉과 미래 유망 에너지원 최근 북미 지역에서는 재래형 가스 생산이 급감하는 한편 대량의 매장량이 확인된 비재래형 가스 생산이 증대될 전망이다. 비재래형 가스의 생산 원가는 쉘가스를 기준으로 mmBtu 당 4~5달러 수준으로 이미 재래형 가스 가격과 비교하여 경제성을 확보하였으며 채굴 기술의 발달로 향후 생산 원가는 더욱 감소할 전망이다. 2010년 미국 EIA는 북미 지역에서 현재의 확인매장량의 두 배인 827조 입방피트의 매장량을 확인했다고 발표했다. 이는 미국이 향후 33년간 사용할 수 있는 막대한 양이다.
미국석유협회에 따르면 북미 지역에서 확인된 가스가 본격적으로 생산될 경우 매일 400만 배럴의 추가적인 석유 생산이 있는 것과 마찬가지의 효과가 있으며, 이로 인해 2025년까지 50만 개의 새로운 일자리가 형성되고 1,500억 달러의 추가적인 세원이 확보될 것으로 예상된다. 북미 지역을 중심으로 가스 생산이 증대된다는 것은 세계적으로 가스 수급에 엄청난 영향을 줄 수 있다는 점에서 주목해야 한다. 가스 수요는 2007년부터 시작된 세계적 경제 침체로 인한 산업 수요의 급락으로 급격하게 줄어들었다 (자료 10-2 참조).
1990년대 말의 아시아 경제 위기로 인한 가스 수요 감소도 경기가 회복된 후 수요가 완전히 회복되기까지 상당한 기간이 소요됐다. 부즈앤컴퍼니의 분석에 따르면 최근 가스의 수요 하락은 경기 침체로 인한 단기적 현상이 아니라 구조적인 현상으로 본격적인 수요 회복에는 9년 이상의 시간이 소요될 것으로 예상된다 (자료 10-3 참조).
부즈앤컴퍼니의 가스 수급 예측 모델을 활용하여 LNG와 파이프 가스 등을 포함한 전 세계 메이저 가스 수출입 허브간 물동량을 고려한 가스 수요의 회복 추세와 재래형 및 비재래형 가스의 확인된 매장량과 생산 능력을 종합적으로 고려하여 분석한 결과, 세계 가스 수급이 향후 최소 5년 이상 공급 과잉 상황이 유지될 것으로 나타났다. 계속해서 추가적으로 확인되는 비재래형 가스의 배장량을 고려하면 공급과잉의 추세는 더욱 길어질 수 있다 (자료 10-4 참조).
전통적으로 가스 가격은 특히 전력 생산 부문에서 대체관계에 있는 석유 가격과 연동되어 형성되어 왔으나 최근 세계적 수요 감소와 공급 과잉을 반영하여 석유 가격과 더 이상 연동되어 형성되지 않고 있다 (자료 10-5 참조).
전통적인 가스 수출 지역인 페르시안만협력회의 국가를 중심으로 한 중동지역에서는 경제 발전과 함께 급증하는 전력 수요의 많은 부분을 천연가스로 충당할 것으로 계획하고 있다 (자료 10-7 참조).
결론적으로 전통적으로 가스를 수출하던 중동에서 가스 수요가 늘어나고, 많은 양의 가스 수요로 가스를 수입하던 북미 지역 등이 가스를 수출하는 등 세계적인 가스 수급의 변화로 인해 세계적인 가스 물동 흐름에 커다란 변화가 예상된다. 특히 스팟 시장의 활성화로 유동성이 증가하여 지역 시장을 중심으로 형성되던 가스 가격의 세계화가 촉진될 전망이다 (자료 10-8 참조).
장기적으로 가스 가격은 북미 지역에서 mmBtu 당 7~8달러 아래로 안정적으로 유지될 것으로 예상된다.
원자력 안전에 대한 우려로 인해 원자력 발전소의 건설비용과 운영·유지비용이 증가할 것을 예상하면 천연가스는 폭발적으로 증가하고 있는 전력 수요를 충족할 수 있는 가장 유망한 에너지원이다. 향후 예상되는 공급 과잉은 오히려 가스가 발전 수요를 충족시킬 수 있는 에너지원으로 선택 받을 수 있는 더욱 확실한 이유를 제공한다.
전력 생산부문에서 2025년까지 신재생에너지원의 확산이 계속 늘어나겠지만 화석연료 대비 경제성을 확보하기 어렵고 입지 조건 등 제약 조건이 많아 여전히 전체 전력 생산의 한자리 수 퍼센트 수준을 차지하여 전력 생산에 중추적인 역할을 기대하기 어려울 것으로 전망된다 (자료 10-9 참조).
에너지 개발 - 새로운 접근 멕시코 만 유출 사건으로 재래형 석유와 가스를 개발하는 메이저와 국영 에너지 기업들은 새로운 유정과 가스전을 개발하기 위해 여론과 정부를 설득하고 환경오염을 최소화하기 위해 더욱 많은 개발비용을 투자해야 할 것으로 예상된다.
장기적으로 원유는 배럴 당 80달러 이하 수준으로, 천연가스는 mmBtu 당 7~8달러로 가격이 형성될 것이 예상되기 때문에 생산 원가가 배럴 당 55~60달러 수준인 비재래형 석유와 mmBtu 당 5달러 수준인 비재래형 가스는 경제성은 확보되겠지만 이익 창출의 기회는 제한적일 수 있다. 따라서 표준화된 ‘공장형’ 개발 및 생산방식으로 공급사슬 상에서 원가 경쟁력을 확보해야 한다 (자료 10-12,13 참조).
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태양에너지에 관하여 공부해오면서, 화석연료는 고갈되고 있으며 그에 따라 태양에너지를 비롯한 신재생에너지 산업에 그야말로 햇빛이 비치게 되리라는 이야기를 수도 없이 들었다. 하지만 한국 정부가 신재생에너지로의 전환을 위해 쏟고 있는 노력은 아직 크게 부족한 실정이다. 원자력에너지를 우리나라의 주 전력으로 쓰기 위함일 것이라는 추측은 하고 있지만, 보다 정확히 알기 위해서는 에너지산업 전반의 현재와 미래에 대한 그림을 보아야 한다고 생각했다. 이 책의 결론은 읽기 전부터 어느 정도 알고 있었다. 화석연료는 사실 고갈되고 있지 않으며 신재생에너지로 가는 길은 아직 요원하다는 것이다. 내가 듣고 싶은 얘기는 아니었지만, 들어야겠다고 생각했다. 다양한 견해들을 숙지해야 하니까. 결론적으로 읽기 잘했다는 생각이다. 처음 목표했던 것처럼. 화석연료를 비롯한 에너지 산업 전반에 대한 시각을 가질 수 있게 되었고, 나름의 전망과 나름의 해결책도 얻을 수 있었다. 하지만 2008년에 발간된 책인 만큼 다소 잘못된 부분도 있을 수 있다고 생각한다. 그 점에 대해서는 아래에 따로 기술해야겠다. 수송부문이 석유소비의 절반을 차지하고, 석유는 수송부문의 97%를 차지한다고 한다. 수송부문의 석유만 대체해도 석유의존성을 크게 줄일 수 있는 것이다. 실제로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 개발이 빠른 속도로 이루어지고 있다. 그러나 수송부문에서의 에너지전환은 더딘 속도로 이루어질 것이다. 왜냐하면 전기자동차 보급을 위한 인프라 구축과 5~10년에 이르는 소비자들의 차량 교체주기 때문이다. 2. 화석연료 고갈은 먼 미래의 일이다. 석탄, 석유, 천연가스이며 이들은 다시 재래형과 비재래형으로 묶인다. 재래형은 현재까지 개발되어온, 쉽게 채취될 수 있었던 자원들을 말하고, 비재래형은 심해 같은 곳에 위치한 자원이나 셰일 오일, 샌드 오일처럼 채취에 보다 많은 비용과 기술을 요하는 자원들을 말한다. 태양광산업에서 항상 들어왔고, 나 역시 그렇게 말하고 다녀왔던 것과는 달리 화석연료는 고갈되고 있지 않다. 비재래형 화석연료의 매장량이 꾸준히 발견되어왔기 때문이다. 따라서 화석연료는 수십 년간 충분히 공급될 수 있을 것이다. 3. 하지만 화석연료의 비용은 지속적으로 증가할 것이다. 앞으로 가까운 미래에 우리가 사용하게 될 화석연료들은 채취에 있어서 보다 많은 비용을 요하는 비재래형 화석연료이기 때문에, 화석연료의 비용이 증가할 것이라는 것은 사실이라고 한다. 4. 가까운 미래는 천연가스의 시대가 될 수도 있다. 비재래형 천연가스의 매장량이 최근 대규모로 발견되었다. 천연가스는 이렇게 매장량이 크게 늘었을 뿐만 아니라, 여러 가지 장점을 가지고 있어 앞으로 전망이 밝다. 그것은 이산화탄소배출량이 가장 낮은 화석연료라는 것, 온실가스배출량 감축을 위해 기존의 석탄과 석유발전을 천연가스발전으로대체하는 비용이 다른 것으로 대체하는 것에 비하여 저렴하다는 것, 그리고 천연가스의 매장처가 수요처와 가깝다는 것이다. 이런 긍정적인 요소들을 갖고 있지만 에너지안보문제나 기후변화협약의 결과에 따라 다른 시나리오가 전개될 수도 있다. 5. 신재생에너지는 아직은 요원한 미래다. 저자는 신재생에너지의 경제성이 부족하고 특히 저장과 송전에 있어서 커다란 기술적 도약이 있어야 한다고 한다. 이를 증명하는, 신재생에너지가 미래에 전체 전력에서 차지할 작은 비율을 보여주는 예측데이터들을 그 근거로 제시한다. 하지만 의문인 부분이 두 가지 있다. 1) 저장기술은 개발을 더 요한다? 며칠 전 한국과학기술회관에서 열린 2차전지와 전기자동차 컨퍼런스에 다녀왔다. 그곳에서 나는 전력용 대용량 전지인 Nas전지의 권위자 건국대학교 임성기 교수에게 신재생에너지의 부흥을 위해서는 2차 전지가 기술적으로 얼마나 더 개발이 되어야 하느냐고 물었다. 그는 기술 수준은 이미 성숙단계이며 99%완성됐다고 하였다! 다만 비용측면에서 개선이 필요하다는 것. 물론 비용을 낮추는 것도 기술이겠으나 생각보다 긍정적인 내용이었다. 이에 따라 2차 전지의 수요도 늘어나고 있다고 하는데, 관련 이슈를 보다 공부해보아야겠다. 문제는 저자는 이 부분을 어떻게 생각할지 궁금하다는 것. 2) 신재생에너지는 가까운 미래의 낮은 비중을 차지할 것이다? 저자가 신재생에너지는 적어도 2030년까지도 여전히 작은 비중을 차지할 것이라고 하면서 IEA의 자료를 보여주었지만, 최근 IEA는 2060년이면 태양에너지가 전 세계의 주요 전력원이 될 것이라고 발표하였다(관련자료). 그 나머지도 다른 신재생에너지인 풍력이나 수소력 같은 발전원이 차지하게 될 것이라고 하였다. 저자는 어떻게 생각할지 궁금하다. 6. 에너지의 미래는 3가지 요소에 달렸다. 1) 세계 온실가스 규제의 향후 진행방향 현재 전력업계는 굉장히 불확실한 상황이다. 어떤 에너지원에 투자를 해야 할 지 결정하기가 어려운 상황이라는 것이다. 왜냐하면 향후 세계 온실가스에 대한 규제가 어떤 방향으로 어떻게 진행될지 모르기 때문이다. 충분히 구속력 있고 엄격한 규제가 전 지구적 차원에서 발휘된다면 신재생에너지로의 전환은 빠른 속도로 일어날 것이다. 하지만 과연 그럴 수 있을까? 도쿄협정서의 만기 시기인 2012년이 1년도 안 남았음에도 그간의 기후변화 당사자국 총회는 실패를 거듭했다. 과연 내년에는 그런 협약을 만들어 낼 수 있을지! 이 방향을 위해 힘써보아야겠다. 2) 에너지안보에 대한 우려 화석연료가 주로 정치적 상황이 불안정적인 지역에 집중되어 있다 보니, 많은 나라들은 에너지안보를 염려하지 않을 수 없다. 특히나 중동에서의 에너지수요가 늘어나고 있기 때문에, 그들이 천연가스를 타국으로 수출하는 양이 감소할 경우, 유럽의 국가들은 온실가스 배출량이 적은 천연가스 대신에 다시 석유와 석탄에 의존하게 될지도 모른다. 이런 우려를 잠식시킬 만한 국제적 공조가 필요하다. 3) 기술진보의 속도 2차 전지, 태양에너지, 탄소 추출 및 저장, 3세대 바이오에너지등에 관련된 기술들의 혁신적인 도약이 필요하다. 이를 위해서는 정부들의 집중적인 투자가 필수적이다. 각국 그리고 에너지 기업들은 향후 에너지의 미래가 어떻게 전개될 지 짐작하기 어려운 상황에서 결국 다양한 에너지원에 분산 투자할 수 밖에 없을 것이다. 신재생에너지로 빠른 전환을 꿈꾸는 나로서는 해법이 되는 3가지에 집중해야겠다는 생각이다. 신재생에너지를 통해 더 깨끗한 환경과 보다 부유한 세상을 모두가 누릴 수 있는 날이 오기를~! |
