기후재난 현상과 원인

2022년 여름. 우리는 지금까지 경험해보지 못한 기후위기를 목격했다. 전국 곳곳에 100mm 이상 폭우가 쏟아졌고, 수도권 일부지역에선 하루 강수량이 380mm에 달하면서 115년 기상 관측 사상 최대치를 기록했다. 주택과 도로, 차량침수 피해가 불가항력적으로 발생했다.
미국과 영국, 중국, 호주 등 세계 각지에서도 폭염과 가뭄, 산불, 폭우 등이 잇따르며 기후재난이 우리 일상으로 다가왔다.
이러한 기후변화·기후재난의 배경은 지구온난화다. 지구온난화의 주범은 대기 중 이산화탄소(CO₂) 배출이 오랜 시간 누적된 결과다. 이산화탄소 농도는 올해 사상 최대치를 기록했다.

왜 지금이 골든타임인가

탄소중립이란 한쪽에선 탄소배출을 줄이고, 다른 한쪽에선 배출된 탄소를 흡수해 탄소제로 상태를 만드는 일이다.
문제는 오늘부터 작심하고 CO₂ 배출을 ‘제로’(0)로 만든다고 해도 곧바로 지구온도 상승세가 꺾이지 않는다는 점이다. CO₂ 감축효과가 지구온도 하강으로 나타나려면 20년 정도의 시차가 생긴다. 관성의 법칙 때문이다.
기후재난이 지금보다 더 심각한 상황이 되면 그 때 우리가 할 수 있는 일은 거의 없을 것이다. 바로 지금이 탄소중립 실현을 위한 골든타임(Golden Time)이다.

우크라이나 전쟁이 가져온 두가지 문제

저자는 러시아-우크라이나 전쟁이 세계 에너지시장에 두가지 큰 변화를 가져왔다고 분석했다. 첫째 석유 가스 유연탄 등 에너지가격이 급등하면서 에너지안보의 중요성을 재차 각인시켰다.
둘째 탄소중립 실현가능성에 대한 의혹이 커졌다. 러시아의 천연가스 공급제한으로 유럽연합(EU)이 석탄발전을 재가동하기 시작했고, 탈원전 선언 국가들이 원자력 활용방안을 모색하면서부터다.
하지만 저자는 변화와 혁신에는 언제나 굴곡이 있고, 저항이 있기 마련이라고 진단한다. 이어 탄소중립은 가기 싫어도 가야할 길이고, 또 가게 될 것이라고 강조하고 있다.
다만 에너지문제를 정치화하지 말아야 한다고 호소한다. 최근 우리사회는 에너지를 정치와 결부시켜 편가르기, 갈라치기의 도구로 활용하는 측면이 있다. 에너지문제를 정략적 정치공학적으로 접근하게 되면 공정성을 망각하고, 균형감을 잃게 된다는 지적이다.

탄소중립과 수요관리의 필요성

탄소중립을 실현할 수 있는 가장 직접적인 방안은 에너지를 적게 쓰는 것이다. 에너지효율과 수요관리는 1거4득(一擧四得) 효과가 있다. △에너지안보 기여 △에너지생산비용 저렴 △온실가스 감축기여도 탁월 △신성장동력산업 육성 등이다.
수요관리와 병행해 고려해야 할 것이 공급방안이다. 어느 하나의 에너지원에 전념하는 게 아니라 재생에너지 원자력 천연가스 등을 조화롭게 함께 써야 한다.
태양광·풍력 효율 향상, 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS), 에너지저장장치(ESS), 소형모듈원자로(SMR) 등 신기술개발에도 적극 나서야 한다. 고탄소시대 추격자(fast follower)였던 우리나라가 저탄소시대 선도자(first mover)로 도약하기 위해서는 신기술 개발이 선결과제다.

《탄소중립 골든타임》의 구성

1장에서는 기후변화의 원인과 현상 등을 통해 왜 탄소중립 논의가 시작됐는지 알아보고, 2장에선 국제사회의 움직임을 살펴봤다. 3장은 우리나라를 비롯한 세계 각국의 에너지 현황과 탄소중립 이행계획을 점검했다. 4장에선 우리가 직면한 문제들 가운데 반드시 풀고가야 할 사안을 △원자력 △재생에너지 △천연가스 △에너지효율 및 수요관리로 나눠 분석했다.
5장은 탄소중립 실현을 위해 필요한 기술을 설명하고, 6장에선 △건설 △자동차 △금융 △RE100과 탄소국경세 등을 다뤘다. 친환경 녹색도시로 자리매김한 미국 시카고와 탄소제로 도시를 꿈꾸는 아랍에미리트(UAE) 마스다르시티 사례도 들여다봤다. 이처럼 탄소중립을 둘러싼 과거와 현재, 미래를 조명하고 분야별 이슈를 끌어내 대안 도출을 시도했다.

감수의 글

저자가 그동안 고민하고 조사했던 내용이 이 책에 체계적으로 잘 정리되어 있다. 무탄소·저탄소 에너지로서의 원자력 재생에너지 천연가스 역할뿐만 아니라, 또 하나의 미래에너지라 할 수 있는 에너지효율도 다루고 있다. 탄소중립을 위한 필수 기술, 도시 및 산업 부문에서의 탄소중립 미래, 국내 주요 기업의 탄소중립 추진사례 등은 정말로 흥미진진하다. 에너지환경 분야 종사자뿐만 아니라 학생 및 일반인에게도 유용한 내용을 듬뿍 담고 있다.
- 유승훈 서울과학기술대 창의융합대학 학장

추천사

저자는 산업통상자원부 출입을 통해 20여 년간 에너지정책이 어떻게 형성되고 변화하였는지, 그리고 우리 사회에 어떤 영향을 미쳤는지 생생하게 지켜보았다. 고비 고비마다 어렵고 복잡한 이슈를 전문성과 남다른 열정으로 일목요연하게 풀어서 국민들께 전달해 주었다 …
《탄소중립 골든타임》은 탄소중립과 에너지 안보를 조화시키면서 함께 풀어야 할 숙제를 하나하나 짚어주고 있다. 탄소중립(Net Zero)의 최적 경로를 찾는데 꼭 필요한 무탄소 발전, 계통 유연화, 저장 믹스, 소비 효율화 등 핵심기술 요소들도 보여 준다.
저자가 이야기한 ‘저탄소시대 선도자’의 기회, 막대한 투자와 시장 선점의 기회가 우리 앞에 있다. 이 책이 이 시대 꼭 필요한 논의의 시작점이 되어 주기를 기대한다.
-정승일(한국전력공사 대표이사 사장)

1장 | 왜 탄소중립인가

1. 기후위기의 시대
-세계 곳곳 기후재난 속출
-2018년 여름 서울 39.6℃, 111년만의 일
-21세기 후반 국산 사과 먹기 힘들 듯
-‘꿀벌 실종사건’ 원인도 기후변화
-수온 상승해 오징어·명태 서식지도 바뀌어

2. 기후변화의 원인과 현상
-이산화탄소 대기 체류시간 100~300년
-지구가 살려면 0.5℃ 남았다
-20개국이 세계 온실가스 배출 76.5% 차지

2장 | 국제사회 움직임

1. 기후변화 대응위한 국제사회 노력
-캘린더 효과와 킬링곡선
-기후변화에 관한 정부간협의체 설립
-세계 정상들이 처음 서명한 ‘리우 회의’
-교토의정서의 성과와 한계
-파리협정은 전진의 법칙
-매년 탄소 180억톤씩 대기에 쌓여

2. 국제사회 변화 기류
-트럼프가 촉발한 ‘잃어버린 4년’
-기후정책은 파리협정 이전과 이후로 구분
-‘석탄의 단계적 축소’ 합의한 COP26
-33개국, 2040년 무공해차 100% 전환 선언
-IPCC 6차보고서, 서울에 대한 경고

3장 | 우리의 현실

1. 세계 에너지 현황
-2050년 재생에너지 44%, 석탄 4%
-재생에너지와 천연가스 발전은 깐부
-태양광 발전단가 국가별로 천차만별

2. 한국 에너지믹스 현황과 전망
-한국 1인당 에너지설비, 세계평균의 3배
-4차 산업혁명으로 전력소비 증가
-2021년 발전비중 원전 27.3%, 신재생 7.5%
-2021년 국내 온실가스 배출량 역주행
-상위 10개기업이 국내 온실가스 배출 47%
-발전공기업 온실가스 저감 투자 급증

3. 한국 2030 NDC 및 2050 시나리오
-배출량 40% 감축목표는 공격적
-2050 시나리오, ‘넷제로’ 못박고 복수안 제시
-2030 NDC안 실행방안은 수정될 듯

4. 세계 주요 국가들 계획
-세계 71개국, 탄소중립 목표연도 제시
-탄소중립으로 산업구조 전환 추진
-탄소중립이 보호무역주의 강화
-도시 기업 교육기관으로 확산
-“미국의 기후변화 약속은 말이 아닌 행동”
-EU, 기후·환경 비상사태 선언
-중국, 세계 온실가스 배출량의 28%
-일본, 해상풍력·원자력 성장산업 선정

4장 | 풀고 가야 할 숙제들

1. 원자력
-끊이지 않는 ‘기승전탈원전’ 논란
-윤석열정부 ‘창’, 문재인정부 ‘방패’
-이명박정부는 ‘원전 르네상스’
-박근혜정부도 원전 확대 방침
-문재인정부는 ‘묻지마 탈원전’
-세계 33개국에서 439기 원전 운영중
-조사기관마다 다른 경제성 평가
-한국은 원자력, 미국은 태양광 경제성 더 우수
-원자력 경제성 논란은 현재진행형
-다수호기 안전성은 원전확대 걸림돌
-원전, 온실가스 배출량 ‘0’에 가까워
-탄소중립 실현위해 계속운전 필요
-윤석열정부, 탈탈원전 알박기 시도
-세계 가동 원전 45%는 계속운전
-탈원전 폐기하려면 송전선로 보강부터
-SMR, 탈탄소화·분산화·디지털화
-미국, 기술력 바탕으로 SMR 속도
-딜레마였던 원전 수출, 날개 달까
-원전 운영하면 반드시 따라오는 문제
-2031년부터 임시저장시설 포화
-문재인정부 ‘잃어버린 6년’
-정부, 2차 고준위 방폐물관리계획 수립
-사용후핵연료 폭탄돌리기는 이제 그만
-핀란드·스웨덴, 영구처분장 추진중

2. 재생에너지
-재생에너지가 탄소중립 달성의 관건
-한국, 재생에너지 비중 OECD 37개국중 꼴찌
-한국, 지역별 재생에너지 비중 편차 커
-재생에너지 발전비중 기본값은 2030년 30.2%
-태양광·풍력 방대한 부지 어떻게 확보할까
-삼면이 바다인 한국, 수상태양광 잘 활용해야
-탄소중립 실현위한 해상풍력 역할론 커져
-전력계통 안정위한 ‘출력제한’ 복병
-간헐성 및 변동성 대응방안 마련 시급
-주민참여형 재생에너지사업 눈길
-지역주민 이익공유형 태양광발전사업
-세계 주요국 변동성 완화 대책
(미국 : 유연응동상 도입 / 독일 : 인근 8개국과 전력망 연계 / 덴마크 : V2G 글로벌 리더로 부상)

3. 천연가스
-K택소노미에 포함된 LNG발전
-국내 천연가스 수요, 지속 증가 예상
-재생에너지 간헐성 보완해줄 에너지원
-LNG발전은 징검다리 에너지
-국내외 주요국·기업의 LNG 동향
-러시아-·우크라사태, 탄소중립 역주행하나
-노드스트림 가스관 둘러싼 독일러시아 대립
-세계 LNG시장 경쟁 치열해질 듯
-“LNG는 온실가스 배출, 퇴출시켜야” 주장도
-도시가스는 수소혼입 실증 추진

4. 에너지효율과 수요관리
-수요관리로 1거4득 효과
-2027년까지 국가에너지효율 25% 개선
-한국, 1인당 전기사용량 역대 최고치 경신
-본질 외면한 반쪽짜리 효율화 정책
-낮은 전기요금이 비효율적 전기소비 부추겨
-넛지(Nudge)를 통해 본 손실회피 경향
-IEA 진단과 주요국 에너지효율 사례
-'효율'이 세계 에너지시장 투자 견인

5장 | 탄소중립을 위한 필수 기술

1. 재생에너지
-태양광효율 25%에서 40%로
-해상풍력, 초대형 블레이드가 성패

2. 무탄소발전
-수소·암모니아 혼소발전의 부상
-2040년 수소·암모니아 전소 목표

3. 수소
-수소공급은 국내·해외 투트랙으로
-세계 수소시장 연평균 9.2% 성장
-2030년이면 가격경쟁력 확보

4. 전력계통
-제주도, 재생에너지 출력제한 빗발
-대용량 장거리 송전망 변화 필요

5. 에너지저장시스템(ESS)
-재생에너지도 연중무휴 공급 가능
-섹터커플링과 Power-to-X

6. 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS)
-탄소중립을 위한 마지막 수단
-CCUS 기술, 이미 눈앞에서 진행중
-한국, 2050년 저장 해양플랫폼 구축

6장 | 탄소중립의 미래

1. 친환경 녹색도시, 시카고
-1989년 50만그루 나무심기부터 시작
-건물에서 발생하는 온실가스가 70%
-시의회, 기후변화 예산 2361억원 승인
-2022 CAP의 5가지 추진전략

2. 건설
-건설산업이 온실가스 25% 배출
-신축 건축물 제로에너지화 확대
-노후건물은 그린 리모델링으로
-서울, 2050년 녹색건축물 보급 100%
-UAE 마스다르시티 건물의 비밀

3. 자동차
-자동차산업 지형 바꿀 메가트랜드
-폭스바겐 BMW 등 EU 배출가스 기준 미달
-2021년 전기차 글로벌 판매비중 5.8%
-한국, 2040년 전기·수소차 1000만대
-노르웨이 독일 영국의 보급확대 정책
-코나, 전기차 4900만원·가솔린차 2700만원
-엔진·변속기공장은 곧 역사속으로
-전기차시대, 일자리 지각변동 불가피
-전기차 배터리가 안고 있는 문제
-모빌티리 키워드는 ‘Safe-SPACE’

4. 친환경 녹색금융
-기후행동 100+, 탄중위에 서신보내
-APG, 한전 보유지분 전량매각
-해외 석탄발전 공공기관 금융지원 중단
-민간 금융기관 ‘탈석탄 금융’ 잇단 선언
-향후 금융은 저탄소 경제전환에 집중
-원전, 우여곡절 속 EU 택소노미 포함

5. RE100과 탄소국경세 301
-애플 하이네켄 SK의 공통점
-‘K-RE100’ 5가지 이행수단
-오염자 부담원칙의 탄소가격제
-주요 국가들의 탄소가격제 운영사례
-기후대응기금, 혁신 R&D에 과감한 투자 필요

6. 위기와 기회의 공존
-죽음의 계곡과 다윈의 바다
-고탄소시대 추격자에서, 저탄소시대 선도자로

부록 | 탄소중립 도전에 나선 기업들
1. 포스코
2. 한국남동발전
3. 한국남부발전
4. 한국동서발전
5. 한국서부발전
6. 한국중부발전
7. LG화학
8. SK그룹