[특별기고] 에너지전환 정책과 미세먼지 저감대책 관계

에너지경제 ekn@ekn.kr 2020.02.11 14:56:31

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박기서 前 대기환경학회 부회장


2019년 9월 대통령직속 기후환경회의에서는 고농도 미세먼지를 줄이기 위한 정책 제안에서 강도 높은 대책을 제시하였다.

이에는 고농도 미세먼지 상황에서 석탄화력 발전소 운영 중단, 노후 경유차 운행 제한, 그리고 내항선 선박용연료 황함량을 0.5%로 제한하는 것을 포함하고 있다, 또한 11월에 한중일 3국의 동북아 장거리 이동 대기오염 물질에 대한 공동 연구가 발표되었다.

이 발표 자료에서는 2017년 한국의 연평균 초미세먼지에 대하여 자체 기여율을 51%, 중국측의 기여율을 32%라고 발표한 바 있다.

물론 고농도 미세먼지 상황에서의 외부적 원인은 이 보다는 적어도 10∼20% 정도 높을 것이라고 추정되고 있다.

대기 문제에 관하여서는 서로 영향을 주고 받기 때문에 호흡 공동체로서 이러한 문제에 임하는 태도가 외부적 원인 만을 비난하는 것은 바람직하지 않으며, 실질적으로 할 수 있는 분야에서 서로 진지하고 치열한 노력이 필요하다.

일차 대응 방법으로 각 국이 취할 수 있는 자발적이고 선행적인 분야는 주로 에너지와 관련된 부분들이 많으며, 독일. 영국. 일본 등 주요 선진국은 현재 발전을 포함한 에너지 분야에서 저탄소 고효율 에너지 정책으로 전환이 급속히 추진 중에 있다.

우리나라는 과거 2000년대 초반까지도 수출형 경제를 지원하는 안정된 에너지 공급을 우선 시 해 왔으나, 기후 변화의 시대에 현재의 경제 수준에 맞는 공공적 역할을 감당하면서 지속가능한 사회로 나아가기 위해서는 합당한 비용을 지불해서라도 안전하고 깨끗한 에너지 체제로의 전환에 대한 사회적인 공감대가 증가하고 있는 상황이다.

발전 분야에서는 탈화석 연료는 그간 석탄발전이 국사 산업 기간 설비로서의 기여에도 불구하고 연료 정책의 전환은 이미 여러 나라와 국제금융기구 등에서 상당한 지지를 받고 있다. 다만 발전 분야의 탈화석 연료에 앞서서 가스 발전 등의 청정연료 발전이 중기적인 대안으로 기존의 기저발전부문과 함께 기저발전의 중요한 역할을 일부 담당하게 될 것으로 보인다. 신재생에너지의 대표 주자인 태양광의 경우에 이해 당사자들의 주장과 민원 갈등에도 불구하고 그간 정부는 2018년부터 진행 중인 재생에너지 3020으로 탄력을 받아 왔다.

다만 태양광 발전은 설비 용량에 비하여 국내 일일 발전 시간이 3.5시간 정도이고, 연간 계절에 따른 편차도 크기 때문에 단독으로 주요 발전원으로 사용하기에는 한계가 많다. 현재 기저부하를 위해서는 발전자회사를 중심으로 가스발전 용량의 증대를 추진 중에 있으나 발전 원가 상승과 관련하여 나름 고민 중에 있다.

전체 발전량의 20%를 신재생에너지가 담당하기 위해서는 발전 특성 상 전체 전력 시장의 구조적 체계에 대한 검토가 동시에 진행되어야 한다.

이는 신재생에너지에서 풍력과 태양광의 비중을 2030년까지 85% 선으로 구축한다는 기본 계획에서 본다고 하면 ESS 등과 연계하는 전원 공급관리 계통의 체계적인 보완이 진행되지 않게 되면 실질적인 목적을 달성하기 어려울 수 있을 것으로 본다.

석탄화력의 국내 미세먼지에 미치는 영향은 충분히 국민들에 정보가 공유되고 논의되지 못한 부분이 일부 있을 수 있다.

2011년 기준으로 국립환경과학원은 석탄화력발전소의 초미세분진에 대한 기여도를 3.4%로 발표한 바 있었는데, 이는 입자상 물질의 배출량 기준으로 판단이 되었기 때문이다.

최근 서울대 이승묵 교수 발표자료에 따르면 미세분진 성분 분석에서 질산염과 황산염 등의 2차 미세먼지가 약 38%, 가솔린먼지나 디젤먼지와 같은 교통과 관련된 먼지가 24% 정도라고 한다. 이와 같이 산업설비에서 배출되는 가스상 물질이 2차 미세분진으로 기여되는 부분에 대한 것을 과거에는 충분히 반영하지 못했던데 기인하기도 한다. 국내 발전자회사들은 현재 노후 석탄발전소의 폐지 및 가동 중인 석탄발전소의 환경설비를 좀 더 환경친화적으로 운전할 방법을 찾기 위하여 전반적으로 설비, 원료, 운영 등을 재분석하고 보완 개선하기 위한 노력을 하고 있다.

이는 주로 공기질과 관련이 있는 주제이고, 기후적 관점에서는 이산화탄소 저감이라는 주제와 결부하여서는 비용의 문제, 적용 가능한 기술 개발, 현행 발전소 부지 상황 등 여러 가지 측면에서 현재에도 고심에 고심을 거듭하고 있는 것으로 보인다.

우리나라는 유럽과 달리 전력망이 다른 나라와 연결되어 구성돼 있지 않고, 에너지원도 외부에 의존해야 하는 상황이다.

또한 국토의 크기와 개발 가용 가능한 면적이 협소하여 지역의 산업과 인구의 밀집도가 높아서 지역이 감당할 수 있는 환경 용량 또한 제한적이다.

세계 무역과 연관하여 지탱되는 경제구조로 인접국들과의 협력과 협조가 반드시 필요하기도 하다.

우리의 발전산업은 필요하다고 잠시 빌려 쓸 수 있는 대용품도 아니고, 발전설비를 가동하는 것이 자동차 엔진을 가동하는 것처럼 즉시적인 일들도 아니다.

태양광과 풍력 등의 신재생에너지 부분을 늘리고, 탈석탄화 정책은 미세먼지와 기후변화 등의 환경적인 상황을 고려할 때 전반적인 속도를 어떻게 가져가야 하는지의 문제로 보인다.

한 나라의 에너지 정책을 전환하는데 있어서는 전문가들의 치열한 검토와 분석이 필요하고 실제 집행하는데 있어서는 많은 비용과 노력이 수반된다.

특히 발전 부문은 생활 곳곳에 밀접하게 연관이 되어 있고 산업 경제의 기초를 구성하기 때문에 그러하다.

미세먼지와 연관하여 생각할 때에 간과하기 쉬운 부문의 하나는 수송부문의 에너지로서 이는 전체 에너지 사용의 약 20% 정도를 차지하고 있으며, 이는 가정에서 사용하는 에너지가 10% 내외인 것을 감안할 때에 상당한 정도인 것을 알 수 있다.

국내 미세먼지 상황은 일반 수송장치로부터 배출되는 가스상 물질과 응축성 물질들의 반응에 의한 이차 에어로졸은 특히 도심권에서는 대기의 순환이나 확산의 제한을 많이 받기 때문에 미세먼지에 더욱 크게 영향을 준다.

이미 우리는 등록된 대중교통 체계에서 2000년부터 대기질 개선을 위하여 버스에서의 천연가스 전환을 실시하여 현재 서울과 6개 광역시에서는 천연가스 사용이 98% 수준이라고 한다.

이러한 상황에서 추가적인 대기질 개선 효과의 문제로 다시금 전기차나 수소차로의 전환이 논의되고 이미 320대 이상의 전기버스들은 도로에서 주행 중에 있다.

이와함께 노후 경유차량들의 대기질에 미치는 영향이 일반 차량의 질소산화물로 인한 대기질 측면에서 재조명되고 있는 중이다.

현재 차량의 에너지원으로서의 가솔린이나 경유를 대체할 전기차나 수소차에 대한 논의가 좀 더 활발해지고 있고 미래의 자동차가 내연기관 동력에서 전기 동력으로 옮겨 갈 것이라는 점은 분명해 지고 있다.

이동 장치인 자동차는 동력원과 함께 이동하여야 하는데, 전기를 화학에너지인 배터리로 저장하여 필요 시 사용하거나, 아니면 수소를 가지고 이동하면서 필요 시에 연료전지로 발전하는 방식으로 이루어질 것이다.

딜로이트 중국이 최근 발표한 자료에 따르면 앞으로 10년 이내에 수소 전기차의 총소유비용은 일반 배터리 자동차나 내연기관 자동차 보다 낮아질 것으로 전망하고 있다.

이러한 수송 부문의 에너지 정책은 국가 산업 측면에서 보다 심도 높은 검토와 전략적 준비를 필요로 하고 있다.

환경과 관련해서 급속한 경제성장 시기에 필요한 자원의 배분에서 차순위를 차지하고 있었던 환경 부분은 이제 더 이상 우선 순위에서 미뤄질 수 있는 부분은 아니다. 대기 문제는 국지적인 문제가 아니고 모든 국가는 대기 문제에 같은 하늘 아래서 함께 호흡하는 공동체라는 인식으로 접근해야 한다.

자국의 배출 분진 문제, 기후적인 여건, 인접국으로부터의 오염원 유입 상황, 장기 비산 분진 등이 서로 영향을 주면서 좀 더 복잡한 양상을 띠고 있다.

국내에 미세 분진은 국외로부터의 외부적인 영향이 미세 분진 상황이 좋지 않은 경우에 상당히 큰 것으로 나타나고 있지만, 이러한 부분은 단기간에 실질적인 개선이 이루어지지 못할 수 있을 것으로 보인다.

따라서 국내에서 일차적으로 조치할 수 있는 부분을 단계적으로 시행해 가는 것이 중요할 것으로 보인다.





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