2021년 01월 27일(수)

에너지경제

[EE칼럼] 슬기로운 에너지전환 위해선 에너지원 뿌리 살펴야

김민준 minjun21@ekn.kr 2020.12.02 12:31:00

신현돈 인하대학교 에너지자원공학과 교수

신현돈
석유, 가스, 석탄, 원자력, 태양광, 풍력 등과 같이 우리에게 에너지를 공급하는 에너지원은 다양하다. 크게 분류하면 화석연료, 원자력, 재생에너지로 구분할 수 있다. 인류의 문명과 산업이 발전하고 변화하면서 그 구성도 꾸준히 변해왔다. 산업발전과 인구증가로 화석연료의 사용이 급증하였고 이로 인한 지구온난화는 가속되어왔다. 한 국가의 문제로 생각되었던 공기오염과 미세먼지 문제는 이제 전 세계 차원에서 지구의 기후변화문제로 대두되어 인류 생존의 문제로 대두되고 있다. 환경문제와 에너지문제를 동시에 해결할 수는 없을까? 그러기 위해서는 먼저 에너지의 뿌리를 살펴보아야 한다.

사용되는 에너지원을 종류별로 살펴보자. BP 통계에 따르면 2019년 말 기준으로 전세계 1차 에너지 소비는 석유 33%, 석탄 27%, 가스 24%, 원자력 4%, 수력 6%, 재생에너지 5%로 구성되어 있어 여전히 3대 화석연료가 전체의 84%를 차지하고 있고 재생에너지는 5% 수준에 머물러 있다. 한국의 경우에는 석유 43%, 석탄 28%, 가스 16%, 원자력 11%, 재생에너지 2%로 구성되어 있어 화석연료가 87%를 차지하고 있고 재생에너지 사용량은 미미한 실정이다. 한국은 전 세계 평균과 비교하여 원자력이 차지하는 비율이 상대적으로 높은 편이다. 결국 지구온난화를 멈추기 위해서는 화석연료 기반의 에너지원을 저탄소나 무탄소 에너지원으로 전환하는 길밖에 없는 것이다.

화석연료는 탄소와 수소로 구성되어 있기 때문에 연소하여 에너지를 만들 때는 반드시 이산화탄소가 방출된다. 화석연료는 탄소를 많이 포함할수록 이산화탄소 방출량이 많아지는데 석탄, 석유, 천연가스의 순서로 탄소를 많이 포함하고 있다. 이론적으로는 석탄의 이산화탄소 방출량을 100이라고 가정하면 석유는 80, 천연가스 60 정도를 방출하기 때문에 화석연료 중에서도 우리의 선택에 따라 이산화탄소 배출을 줄일 수 있다는 것이다. 그러므로 석탄사용을 줄이고 이를 조금 친환경적 천연가스로 대체하려는 저탄소정책을 펼치고 있다.

원자력이나 재생에너지 또는 수소에너지는 저탄소를 넘어 무탄소 에너지원으로 기후변화시대에 적합한 에너지원이 될 수 있다. 원자력 발전은 단위 부피당 생산되는 에너지의 양이 많고 이산화탄소 방출이 거의 없기 때문에 현재로서는 지구온난화에 적합한 선택일지 모른다. 그러나 전력생산 후 발생하는 방사능폐기물 처리문제와 지진과 같은 자연재해 시 동반될 수 있는 원자력발전소의 안전문제가 큰 위험요소로 존재하기 때문에 각 국가별로 다른 방향의 원자력 정책을 펼치고 있다. 기후환경문제와 안전문제가 없는 태양광, 풍력과 같은 재생에너지가 미래의 에너지원으로 굳게 자리 잡을 수 있도록 노력하는 것은 바람직한 일이다. 그러나 재생에너지는 에너지 밀도가 낮기 때문에 넓은 면적이 필요하다. 한국의 좁은 국토 면적과 입지조건 그리고 현재의 높은 전력생산 비용을 고려하면 우리의 재생에너지 현실은 그리 녹녹하지 않을 수도 있을 것이다.

전 세계적으로 현재 내연기관의 자동차 연료로 대부분 사용되고 석유는 전기차와 수소차의 등장으로 연료로서의 역할이 축소될 것으로 예상되고 있어 탈석유 움직임이 나타나고 있다. 그러나 전기차에 사용되는 전기는 60% 이상이 화석연료로부터 나오고 수소차에 필요한 수소는 94% 이상이 화석연료로부터 만들어지고 있다는 현실과 이런 상황은 앞으로도 상당기간 지속될 것이라는 사실을 부정할 수는 없다.

한국의 에너지전환 정책의 핵심인 탈석탄과 탈원전의 방향은 장기적인 관점에서 바람직하다. 눈앞에 다가온 기후환경변화시대에 적극적으로 대응하기 위해 에너지와 특히 화석연료의 사용량을 줄이고 한편으로는 방출되는 이산화탄소를 포집저장하면서 신재생에너지원을 적극적으로 늘려가는 다양하고 종합적인 방법이 동시다발적으로 실시되어야 한다. 하나의 에너지원이 모든 에너지를 책임질 수 있는 완벽한 에너지원은 아직 존재하지 않기 때문에 기후환경, 안전, 경제성을 고려한 슬기롭고 조화로운 에너지전환이 필요할 뿐이다.

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