‘탄소배출 최소화’ 탄소중립 실천의 핵심 방안

[에너지신문] 기후변화에 대한 글로벌 차원의 능동적 대응 기조에 따라 에너지 및 환경 분야에서의 핵심기술에 대한 혁신적 패러다임이 요구되고 있다. 

이런 가운데 ‘경제성장 유지-사회적 불평등 완화-탄소배출 감축’이라는 3개의 축을 균형적으로 유지하면서 국가 발전을 지속할 수 있는 전략의 수립은 필수적이다. 

특히, 경제성장의 속도보다 탄소배출증가의 속도가 느린, 또는 경제성장을 지속하면서도 탄소배출을 줄일 수 있는 친환경·저탄소의 경제·산업 생태계의 구축은 절실하다. 

또한 탄소중립사회로의 전환을 신속하고 안정적으로 완성하기 위해서는 각종 사회적·경제적·기술적 위해요소들을 제거할 수 있는 혁신기술의 개발이 그 어느 때보다 중요하게 부각되고 있다. 

그러나, 지금처럼 화석연료를 중심으로 구축된 경제·산업구조에서 대규모 자본을 기반으로 한 에너지산업의 구조적 특성상 경제성장과 탄소배출을 완전히 분리하기에는 많은 한계점들이 있다. 

에너지 분야의 세계적 전문가들로 구성된 국제 기구인 Energy Institute (EI)의 2023년 6월 보고서에서는 다음을 지적하고 있다. 

즉,  2022년의 경우 풍력과 태양광 발전 용량이 266기가와트 만큼 증가하는 엄청난 성장에도 불구하고 여전히 전세계 에너지 공급량의 82% 는 석유 및 가스발전이 차지하고 있음을 보여주고 있다. 

또한 이 보고서에 의하면, 결국 이러한 에너지 공급 구조는 전세계 온실가스 배출량의 지속적인 증가를 유도하여 2021년에 비해 0.8% 증가한 339억톤의 이산화탄소 환산량이라는 사상 최고치를 기록했음을 언급하며, 파리협정이 요구하는 방향과 반대방향으로 나아가고 있음을 우려하고 있다.

결국 이러한 한계점들은 에너지의 공급 및 활용에 관한 자립화·분산화·지역화를 기반으로 하는 유연한 에너지정책의 추진에 걸림돌로 작용하고 있는 것이 사실이다. 

따라서 이제는 화석연료를 중심으로 한 대규모 발전의 형태를 벗어나, 다양한 신재생 에너지원을 기반으로 ‘마이크로 그리드’ 형태로의 전환을 통한 새로운 에너지 패러다임이 요청되고 있다. 

보다 엄밀히 말하자면, 제3차 에너지기본계획에 따라 향후 10년간 연평균 2%의 경제성장을 유지하면서 2030 NDC 목표를 달성하기 위해서는 혁신적인 에너지 패러다임을 통한 융합적 연구가 반드시 수반돼야 한다.

또한 이를 위해서는 단위 에너지소비량으로 생산되는 경제적 가치를 극대화하는 동시에, 탄소배출을 최소화할 수 있는 에너지 시스템의 구축이 가장 직접적이고 확실한 대응전략으로 고려될 수 있다. 

그리고 이의 실현을 위해서는 경제·에너지·환경의 제반 정보를 종합적으로 분석할 수 있는 복합정보 플랫폼의 선제적인 구축이 필수적이다. 

왜냐하면 이러한 정보 플랫폼 상에서 에너지의 생산-공급-활용이 총괄적으로 검토될 때 다양한 신재생 에너지원이 개발될 수 있으며, 결국 지역에서의 탄소배출 최소화에 적극적으로 기여할 수 있기 때문이다. 

그러나, 신재생 에너지원이 가지는 변동성은 에너지전환에 있어 큰 걸림돌로 작용하고 있으며, 이러한 변동성을 상쇄하고 신재생 에너지의 효율성을 극대화할 수 있는 장치가 반드시 필요하다.

다행히도 최근 ESS에 대한 연구개발이 활성화되면서 안정적이고 다양한 형태의 에너지 저장장치가 개발되고 있다. 

따라서 에너지의 수요와 공급에 관한 다양한 외부정보들을 플랫폼 상에서 효과적으로 구현할 경우, 최적의 신재생 에너지원을 기반으로 하는 탄소배출 저감의 에너지전환이 가능할 것이며, 이와 같은 마이크로 그리드 형태의 에너지 패러다임의 실현은 먼 미래의 얘기가 아니다.

지구촌에서 잇따라 발생하고 있는 대규모의 자연재해들은 더욱 빈번하고 더욱 강력하게 발생하고 있으며, 이러한 재난은 모두 기후위기로 인해 발생하거나 더욱 가혹하게 다가온다는 사실은 우리 모두 잘 알고 있다. 

그리고 인류의 생존을 위협하는 ‘에코 아포칼립스’, 인류에게 남은 시간은 고작 6년이라는 ‘기후위기 시계’ 등을 굳이 언급하지 않더라도 기후변화에 대한 대응 없이는 인류의 생존을 장담할 수 없게 됐다. 결국 탄소중립의 실천이 가장 정확한 해법인 셈이다.

신재생 에너지원으로의 전환을 통해 탄소배출을 최소화하는 것이 탄소중립을 실천하는 핵심 방안이라는 것은 잘 알고 있다. 

그러나 신재생 에너지원이 가지는 시간적·공간적 변동성은 새로운 에너지원으로의 전환에 허들로 작용해 온 것이 사실이다. 따라서 이제는 에너지원의 수요와 공급에 관한 사회 경제적·지리적 예측의 정확성을 기반으로 하는 정보플랫폼의 구현으로 신재생 에너지원의 변동성을 제어해야 한다.

또한 안정적인 에너지저장장치의 개발을 통해 신재생 에너지원의 변동성을 능동적으로 커버해야 한다. 

정보플랫폼의 기반 위에 마이크로 그리드 형태의 에너지 밸런싱과 에너지 저장장치의 구축을 통해 새로운 형태의 에너지전환, 나아가 탄소중립을 선도하는 신 에너지 패러다임을 실현해야 한다. 

따라서 지금이야말로 탄소중립을 기반으로 한 지속가능한 산업군의 개발, 태양광이나 풍력발전과 같은 재생에너지 산업의 혁신, 에너지 저장 및 효율성 개선을 위한 적극적 투자 등에 전문가들의 역량이 결집돼야 할 때이다.