2024년 시민 융합 환경학교 제2강, 임성진 교수
“에너지 전환은 어떻게 진행되는가?"
"탄소 중립과 에너지 전환 관계"
지난 6월 11일(화) 저녁 7시 익산유스호스텔에서 2024년 시민 융합 환경학교 2강이 있었다. 임성진 전주대 교수께서 "에너지 전환은 어떻게 진행되는가?"라는 주제로 강의를 하였다.
임 교수는 지난 정권 때 전북탄소중립녹색성장위원회 위원장을 지냈다. 임 교수는 이날 강의를 통해 "탄소 중립은 그냥 환경 문제가 아니라 우리 미래의 문제다"라고 강조했다.
다음은 임 교수 강의 내용을 요약한 것이다.
영구동토층도 무너지고, 그다음에 산호초 같은 경우에는 완전히 상실되고 있는데 이미 티핑포인트에 들어갔다는 것을 알 수 있다.
지금 1.5도 이야기를 합니다마는 사실은 이미 티핑 포인트가 들어가 버렸기 때문에 우리가 거기서 어떻게 벗어나느냐가 지금 굉장한 과제다.
이산화탄소 배출이 유일하게 정체됐던 걸 보면 전부 경제 위기에서 코로나 때입니다. 이후에는 다시 증가하고 있으니까 우리는 이런 위기에 대해서 끊임없이 지옥으로 지금 치닫고 있는 그런 모습을 지금 보수 있다.
이산화탄소 배출량은 계속 증가세에 있다. 하지만 글로벌 경제위기, 코로나 때 조금 나아진 상황을 보게 되고 코로나 이후에 다시 증가하는 상황을 보게 되니까 어디서 증가하느냐를 보면 우리의 모습을 그대로 때 가장 잘 보여주고 있다고 생각한다.
부문별, 에너지지원별 글로벌 CO2 배출량 변화를 보면 전기 부분이 가장 크다. 결국은 전기 부분을 어떻게 잡아내느냐가 가장 키포인트 키포인트라는 걸 보여주고 있다.
우리가 쓰고 있는 에너지를 전부 전기화시키는데, ‘전기를 대신 재생에너지로 전부 100% 생산해 내자’, 그렇게 되면 굉장히 쉬운 방법으로 지금 쓰고 있는 어떤 경제 구조를 그대로 유지하면서 빠르게 갈 수 있다. 그런 전략을 전 세계가 지금 쓰고 있다.
1.5℃도가 IPCC에서 티핑 포인트, 인계점이라고 생각을 했기 때문에 사실은 지금 많은 학자들이 1.5℃가 지금 넘었다고 지금 이야기를 한다. 1.5℃가 평균이기 때문에 실질적으로 1.5℃가 1년 동안을 보면 넘는 달이 굉장히 많다. 넘는 날수가 많은데 평균이 아직 안 넘었다 넘었다 지금 논란이 되고 있다.
1.5℃가 9년 정도 남았고. 1.7℃가 이제 18년 남았다고 보는데, 이것도 굉장히 여유롭게 본 것이다. 그래서 우리가 결국은 달성해야만 티핑 포인트를 지켜낼 수 있다. 이렇게 폭포 떨어지듯 급속하게 떨어지면 힘들다. 인류가 지금 그동안 마음대로 마음대로 나쁜 짓을 하고 살다가 이제는 급하게 줄여야 하는 절박한 상황에 놓여 있다.
제가 탄소 중립을 이야기할 때 가장 공격당한 게 뭐냐 하면은 아니 ‘어떻게 이게 줄이느냐 나라 망하라는 소리냐’고 했다. 하지만 이렇게 안 가면 나라가 망한 게 아니라 지구가 망하는 건데 안 망하려고 이렇게 가야 된다고 했다.
숙제 안 오고 내동 탱탱 놀다가 내일 시험인데 마지막에 그냥 날 새면서 숙지하면, 우리 인류가 이제 그런 상황이기 때문에 우리는 더 급격하게 이산화탄소 배출량을 떨어뜨려야 하게 된다.
파리 협약에서 탄소 중립은 매년 5년마다 개선된 계획을 계속 내놓게 되어 있다. 우리나라도 내년 되면 개선된 계획을 내놓아야 하느데 지금 어떻게 할지는 모르겠다. 우리가 이행 중간평가를 받아야 하는데 아마 다음 정부가 고생 많이 할 것 같다.
지금은 150여 국, 전 세계 대부분의 국가가 다 참여를 했고, 70개 국가는 탄소 중립이 단순히 환경 보호하듯이 이산화탄소 줄이는 계획이 아니라 이것 자체가 경제 개발 계획이다. 지금 그 자체가 새로운 산업이고 그렇게 이제 넘어가고 있다.
전 세계 발전량 믹스를 보게 되면은 아직도 화석 에너지가 많이 차지하고 있지만 재생에너지가 굉장히 빠른 속도로 증가하고 있다. 석탄 같은 경우는 굉장히 빠른 속도로 떨어지고 있다.
에너지 관련 투자 현황을 살펴보면 86%가 전부 재생의 설비로 되어 있고 이중 태양광이 가장 큰 비중을 차지하고 있는 것이 세계적 추세다. 결국 돈이 많이 투자되는 쪽이 새로운 산업이고 새로운 기술이고 그쪽이 이제 결국 지배 영역이다.
2023년 저탄소 에너지, 그러니까 청정 에너지 쪽에 투자액을 보면 1.8조 달러, 우리 돈으로 계산하면 2,400조 원 정도 된다. 제가 찾아보니까 올해는 2조 달러 정도 된다. 전기차가 매년 빠른 속도로 연간 23.31% 정도 투자액이 증가를 하고 있다.
미국은 지금 IRA, 인플레이션 감축법을 시행한 이후 엄청나게 경기 좋다. 전부 재생에너지 투자한 것이다. 국내기업도 국내 공장을 문 닫고 미국에 있던 공장은 어마어마하게 증설하고 새로 공장을 짓고 있다. 이런 식으로 가면 국내 산업은 공동화된다.
저탄소 에너지 분야가 돈이 되고 있다. 세계 10대 투자국 중 중국이 압도적이다.
지금 전 세계 투자액의 38%를 중국이 차지하고 있다. 전 세계적으로 매년 4.8조 달러가 탄소 중립 관련된 투자가 예측되고 있다. 어마어마한 돈이 이제 이쪽으로 쏟아져 들어가고 있다.
4차 산업혁명에서 이야기했던 IT 혁명과 재생에너지 혁명은 사실 똑같은 혁명입니다. IT 기술이 발달하면서 AI가 많은 전기를 소비하고 있기 때문이다.
데이터센터들이 덴마크와 같이 풍력 단지가 있는 재생에너지가 풍부한 지역으로 이동하고 있다. 이를 통해 데이터와 AI 기술의 발전이 가능해지고 있다.
에너지와 기술은 한 동전의 양면과 같습니다. 과거 산업혁명 시기에는 화석연료 사용이 중심이었지만, 이제는 재생에너지 사용이 중심이 되는 새로운 산업혁명이 일어나고 있다.
재생에너지 혁명이 진행되면서 에너지 공급이 재생에너지에 의해 이루어져야만 4차 산업혁명 기술의 발전도 가능해집니다. 따라서 이 두 가지 혁명은 동일한 선상에 있다고 볼 수 있다.
독일도 우리나라와 마찬가지로 제조업의 중심 국가다. 그런데도 독일은 2030년까지 석탄을 완전히 없애고 있다. 우리나라보다 훨씬 빠른 속도로 에너지 전환이 이루어지고 있다.
이를 통해 탄소 중립 달성을 위한 에너지 전환이 세계적으로 빠르게 진행되고 있음을 알 수 있다. 이 에너지 전환은 미래의 큰 시장이 될 것이다.
1, 2차 산업혁명은 영국에서 시작되었지만, 전기차가 등장하면서 전기 에너지가 중요해졌고, 이를 바탕으로 미국이 세계를 지배하고 있다. 이제 그 중심이 중국으로 옮겨가고 있다. 실제로 그 속도가 매우 빠르다. 6차 산업혁명의 중심은 재생에너지와 에너지 효율 기술이다.
이 기술들이 IT 기술과 맞물리면서 함께 발전하고 있다. 어떤 에너지를 사용하느냐에 따라 세계 산업의 중심이 달라지는 것이다. 결국 기존의 산업들은 자초 자산이 되고 있다.
우리의 새로운 시장과 산업이 급격하게 열리고 있다. 지구 온난화에 대한 위기보다 더 빠른 속도로 열리고 있다.
중국은 오래전부터 경제 개발과 미래 에너지 전환을 연계한 계획을 세우고 집중 투자해왔다. 그 결과 지금 가시적인 성과가 나오고 있다. 반면 우리나라는 경제 발전과 재생에너지 전환 사이에서 갈등을 겪고 있다.
2030년까지 온실가스 40% 감축 목표를 설정했지만, 중소기업과 일반 국민들의 반발이 크다. 그들은 경제적 부담을 우려하고 있기 때문이다.
독일의 경우 에너지 전환에 60년이 걸렸다고 한다. 그에 비해 우리나라는 갑자기 감축 목표를 제시하고 있어, 국민들이 받아들이기 어려운 상황이다. 결국 에너지 전환은 장기적인 계획과 투자, 그리고 국민적 공감대 형성이 필요한 과제라고 볼 수 있다
전환 과정에서 일자리 문제를 해결하기 위해서는 단순히 일자리를 옮겨주는 것이 아니라, 그 사람들이 옮겨갈 수 있는 모든 조건과 인프라를 갖춰줘야 한다. 교육부터 시작해서 새로운 일자리를 소개해 주는 등 다양한 지원이 필요하다.
예를 들어 기존 내연기관차 회사에서 일했던 사람들은 전기차 산업으로 쉽게 옮겨갈 수 있다. 이처럼 국가 차원에서 산업 단계에 맞춰 일자리 전환 과정을 단계적으로 준비해야 한다.
독일의 경우 이러한 준비 과정에 60년이 걸렸다고 한다. 하지만 우리나라는 아무런 준비 없이 갑자기 온실가스 감축 목표를 제시하고 있어, 기존 산업과 노동자들의 반발을 불러일으키고 있다.
따라서 국가가 새로운 시장을 열어가며, 노동자들의 일자리 전환을 체계적으로 지원해야 한다. 내연기관차 산업이 사라질 것이라는 점은 모두가 인지하고 있기 때문에, 이를 바탕으로 한 점진적인 전환이 필요할 것 같다.
갑자기 삼성전자에서 발표를 하나 해달라고 저한테 의뢰가 왔다. 여러분들 뉴스 봐서 알 거다. 오래전 이야기다. 애플에서 경고장을 날린 것이다. 그러니까 삼성이 생산한 반도체를 애플이 사다 쓰는데, 그때 RE100이 나온 것이다. ‘재생에너지 100%로 반도체를 만들지 않으면 우리가 쓰지 않겠다. 지금 당장은 아닌데 우리한테 로드맵을 제출해라’, 그래서 다 뒤집어졌다.
삼성은 지금도 해결 못 하고 있다. 해결할 길이 없다. 지금은 재생에너지를 공급받을 수 있는 외국에서 받아다가 만든 제품을 팔고 있는데 언제까지 버틸 수 있겠냐. 이런 상황에서 반도체 클러스터 만들어서 뭐 할 거냐?
그런데 지금 대만은 재생에너지를 준비해서 제품을 생산하고 있다. 대만이 어떤 걸 썼냐면 해상 발전소다. 기업은 어마어마한 에너지 양을 써야 되고 또 AI 혁명으로 넘어가게 되면 사용하는 에너지량은 엄청나다. 결국 대량으로 에너지 공급을 해줘야 한다. 유일한 구조가 풍력밖에 없다.
풍력은 하나 짓는 게 원자력 발전소보다 훨씬 더 많은 고도의 자본이 들어가고 기술도 굉장히 고도의 기술이 다 집적된 것이다. 그런데 대만이 그 문제를 해결하기 위해서 이 풍력발전소를 해양에다 지었다.
대만 반도체 생산기업인 TSMC가 100% 재생에너지로 반도체를 만들어서 납품할 수 있도록 에너지 구조를 갖추었다.
대만이 제일 탐내는 시장이 한국이다. 한국은 에너지 소비량이 세계에서 11위 국가인 데다 지금도 화석에너지를 쓰고 있다. 이런 상황을 고려하여 아시아 시장 진출을 노리고 대만이 풍력에 투자를 하고 있다.
남들이 안 할 때 해야 한다. 오히려 정부가 안 하고 있을 때 빨리 우리는 해야 된다. 태양광 부분은 이제 세계에서 중국이고, 중국이 양이 훨씬 크다. 유럽이 27개 국가인데 다 합쳐봤자 중국만큼 안되고 미국도 마찮가지다. 이제 풍력이 전적으로 굉장히 빠른 속도로 증가하는 추세다. 전기 자동차도 마찬가지다.
2030년 세계 풍력, 태양광 시장 규모가 약 500조 정도로 예상되고 있다. 태양광이 정말 강력하게 성장하고 있고, 해상 풍력도 굉장히 빠른 속도로 검토되고 있다.
지금까지는 태양광이 굉장히 빨리 성장했고, 앞으로도 계속 빠르게 성장할 것 같다. 하지만 속력은 아까 말씀드린 것과 같고, 규모가 큰 게 특징이라고 할 수 있다.
태양광은 동네 동네 편의점 정도 수준이라고 할 수 있고, 풍력은 마트 정도 규모, 해상 풍력은 익산에 온다는 코스트코 수준이라고 보면 된다. 이렇게 규모의 차이가 난다.
풍력 시장이 이제 굉장히 큰 규모로 성장하고 있다. 지난 30년 동안 약 12% 정도 증가했었는데, 앞으로도 12% 정도 더 성장할 것으로 예상되고 있다.
특히 부유식 풍력발전이 주목받고 있는데, 이는 바다에서 멀리 떨어진 곳으로 갈수록 바람이 더 강해지기 때문이다.
이렇게 대규모로 설치되는 부유식 풍력발전기는 항공모함보다도 더 큰 규모인데, 가까운 곳에 설치하면 여러 가지 문제가 있어서 멀리 바다 속을 뚫어서 설치하는 게 유리하다.
이렇게 인간이 기술을 발전시켜 부유식으로 풍력발전기를 띄워놓는 것은 정말 대단한 일이다. 석유 플랫폼도 비슷하게 띄워놓은 것처럼 말이다. 이렇게 부유식 풍력발전은 풍력 분야에서 가장 첨단 기술이라고 할 수 있다. 기술이 어렵고 비싸지만, 시간이 지나면 가격이 점점 낮아질 것으로 예상된다.
글로벌 금융시장에서는 돈이 움직이는 방향이 시장의 흐름을 결정합니다. 엔비디아와 같은 기업들이 미래 유망 산업으로 인식되면서 많은 투자가 몰리고 있다.
특히 전 세계 투자 기관들이 이제 그린 산업에 집중적으로 투자하고 있다. 대표적인 사례로, 네덜란드 연기금이 삼성전자에 보낸 편지를 들 수 있다.
이 편지는 사실상 협박 수준의 내용이었는데, 삼성전자가 친환경 정책을 제대로 실행하지 않는다며 압박했다. 또한 네덜란드 연기금은 한국전력 주식을 모두 매도했다고 한다.
이처럼 세계적인 거대 투자 기관들이 직접적으로 국내 기업과 발전 회사들에게 압박을 가하고 있는 상황이다. 이는 글로벌 금융 시장이 이제 그린 산업 중심으로 완전히 바뀌어가고 있음을 보여주는 상징적인 사례라고 할 수 있다.
대부분의 기업은 RE100(기업의 전력을 100% 재생에너지로 충당하겠다는 약속)에 가입하는 것이 자발적인 선택이 아니라 필수적인 상황이다. 수출을 위해서는 RE100 가입이 요구되기 때문이다.
기업들은 아직 재생에너지로 전력을 충당하지 못하는 상황이지만, 2040년, 2050년까지 RE100 목표를 달성하겠다는 계획을 가지고 있다. 하지만 실제로는 대부분 2030년 정도를 목표로 하고 있어, 이 목표를 더 앞당겨야 하는 상황이다.
또한 유럽연합이 탄소국경세를 도입하면서, 미국도 이에 동참하게 되었다. 유럽연합은 올해부터 탄소국경세 시범 사업을 시작했다. 즉, 글로벌 차원에서 환경 규제가 강화되고 있어, 기업들이 RE100 달성 등 환경 정책에 적극적으로 나서야 하는 상황이 되었다는 것이다.
미국이 정하면 국제 스탠더드 되니까 재생에너지로 물건을 생산하지 않으면 배출된 탄소만큼 세금으로 두들어 맞는다.
유럽 전체로 수출하는 철강 제품 중에서 95.2%가 이 탄소국경조정제도의 적용 대상이 된다. 정말 엄청난 규모라고 할 수 있다. 그래서 지금 기업들이 총체적인 비상 상황에 처해 있다.
이 제도는 지금 철강, 시멘트, 알루미늄 등 6개 산업을 대상으로 시범적으로 시행되고 있다. 하지만 앞으로 점점 자동차 산업 등 전 산업으로 확대해 나갈 계획이다. 특히 프랑스에서는 독자적으로 탄소세를 도입하겠다고 밝혔다.
이처럼 유럽 전반적으로 탄소 배출 저감을 위한 강력한 정책들이 시행되고 있는 상황이라고 할 수 있다.
지금 세 가지 큰 흐름이 있는데, 이것들로 인해 산업에 대한 개념과 발전, 그리고 양식이 완전히 과거와 달리 새롭게 바뀌어버렸다.
해외 사례를 보면 고용 일자리가 훨씬 더 많아지고 있다. 하지만 우리나라는 재정이 부족한 상황이라 그런 일자리 창출이 어려울 것 같다.
계산해 보니까 재생에너지 전환에 재정이 100% 되면 520만 개 정도의 일자리가 생길 수 있지만, 좌초 산업으로 인해 약 3천만 개 정도의 일자리가 없어질 수 있다. 에너지 전환으로 인한 국내 경제 효과도 고용 효과, 경제적 효과 등 다양한 측면에서 분석해 놓은 자료가 있다.
결국 이 모든 변화의 핵심은 탄소 중립과 에너지 전환이라고 할 수 있다. 이미 이 분야의 시장이 빠르게 열리고 있다.
기존 자동차 산업이나 석탄, 철강 등의 산업에서 일자리가 사라지고 있다. 그래서 정부에서는 이런 사라지는 일자리를 하나씩 새로운 일자리로 만들어가면서 전체 일자리를 유지하려는 정책을 사용하고 있다. 그리고 이런 일자리 정책이 에너지 전환 산업 정책과 연계되어 진행되고 있다.
하지만 한국의 경우, 온실가스 배출량이 세계 11위이고, 연료 기반 배출량은 세계 9위 수준이다. 특히 화석연료 석탄 발전에 의한 온실가스 배출이 세계 2위로 매우 높다.
이처럼 한국은 아직 탄소 집약적 산업 구조에 크게 의존하고 있다. 따라서 단순한 일자리 정책이 아니라 근본적인 산업구조 전환과 에너지 전환이 필요하다.
기존에는 에너지 전환 정책이 주민 참여형으로 이루어져야 하고, 주민들이 이익을 공유해야 한다는 원칙이 있었습니다. 그런데 최근에는 업자 위주로 진행되면서, 태양광 시설이 무분별하게 난립하는 문제가 발생했다.
하지만 이러한 초기 문제가 있었다고 해서 태양광 자체가 잘못된 것은 아니다. 오히려 주민들이 중심이 되어 에너지 자립을 해나가는 것이 중요하다.
특히 유럽에서는 이런 방향으로 에너지 전환이 진행되고 있다. 그리고 한국에서도 전라북도와 호남 지역이 재생에너지 보급에 적극적으로 투자하고 있지만, 송전선 개통 지연 문제로 어려움을 겪고 있다.
결국 에너지 전환 정책은 주민 참여와 이익 공유를 기반으로 해야 하며, 송전망 인프라 구축 등 실질적인 문제 해결이 필요하다.
재생에너지 보급을 단순히 늘리는 것만으로는 부족하다. 재생에너지 설비 증가와 함께 송전선 개통 문제를 동시에 해결해 나가는 것이 중요하다.
또한 제주도에서 이미 발생한 재생에너지 출력 제한 문제도 기술적 해결책과 정책적 대응을 통해 동시에 해결해 나가야 한다.
더불어 재생에너지의 시장 수용성을 확대하는 것이 필요하다. 현재 한국의 재생에너지 가격이 글로벌 수준에 비해 높은 편이다. 이는 간접비 부담이 크기 때문이다.
예를 들어 독일의 경우 전기요금에 포함된 세금 비중이 크지만, 실제 생산비는 한국보다 훨씬 낮다. 따라서 이러한 간접비 부담을 줄이는 것이 재생에너지 시장 확대를 위해 필요하다.
결국 재생에너지 보급 확대를 위해서는 송전망 개통, 출력 제한 해결, 가격 경쟁력 확보 등 다각도의 접근이 필요하다.
과거 고도성장 시기에는 가스 등 화석연료에 대한 비싼 가격 정책이나 전력 시장의 독점 구조 등 왜곡된 시장 메커니즘이 통용되었다. 그러나 지금은 그러한 시절이 지났음에도 불구하고, 이러한 왜곡된 구조들이 여전히 우리 사회 전반을 발목 잡는 요소로 남아 있는 상태다.
특히 전력 시장의 경우, 한전이 발전부터 송배전, 판매 등 전 과정을 독점하고 있는데, 이는 세계적으로 유례가 없는 상황이다. 이러한 독점 구조로 인해 한전이 지속적인 적자를 기록하고 있지만, 결국 국민들이 이를 부담해야 하는 상황이 발생하고 있다.
따라서 이러한 왜곡된 시장 구조와 메커니즘은 더 이상 유지될 수 없으며, 전력 시장의 구조 개편과 경쟁 체제 도입 등 근본적인 변화가 필요하다. 이를 통해 효율성과 투명성을 제고하고, 국민들의 부담을 완화할 수 있는 방향으로 전력 산업의 혁신이 이루어져야 할 것이다.
클린에너지 분야에서 인베스트먼트 투자 분야를 보면 중국이 유럽 다 합친 것보다 많다. 전 세계 재생에너지 크린에너지 기술에서도 중국이 압도적이다. 태양광 모듈 분야에서도 중국의 생산과 기술이 우위가 두드러지고 있다. 배터리도 지금 우리나라와 기술 가지고 경쟁하고 있지만 가격은 말도 안되게 싸다.
우리가 지금 탄소 중립, 온실가스를 해결하기 위해서, 위기에서 벗어나기 위해서는 조금이라고 줄여야 하고, 이렇게 여유로운 상황이 아니다. 지금 우리가 수질이 오염됐으니까 깨끗한 물을 먹여야 하고 이런 차원이 아니다.
에너지 전환은 지금 우리 생존의 차원이기도 하고 우리나라 산업의 문제이기도 하다. 산업이 경쟁력을 상실하고 한순간에 어느 임계점을 지나게 되면 그냥 와장창 무너지는 현상을 요즘 정확히 우리가 보고 있는 것이다.
이제 우리가 생각하는 이상으로, 상상을 초월할 정도로 엄청나게 빠른 속도로, 시장이 바뀌고, 발전하고, 신기술이 막 나오고 그런 상황이다. 저도 30년 환경 공부를 했지만 이렇게 빨리 변할 줄 몰랐다.
이제 탄소 중립은 그냥 환경 문제가 아니다. 우리 미래의 문제다.