[EE칼럼] 원전·신재생 융합된 K-에너지시스템 확립하자

▲이준신 성균관대학교 전자전기공학부 교수/한국신재생에너지학회 회장

현재 경험하고 있는 급격한 기후변화는 인류가 사용하는 에너지원에서 발생하는 이산화탄소 등 온실가스 방출에 기인한 것이다. 세계 135개 국가는 빠르게 온실가스 방출을 감축하기 위한 노력을 진행 중이다. 전기에너지 부분에서 방출하는 온실가스가 30% 이상을 차지하기 때문에 전력부문의 에너지 믹스 정책이 중요하다.

미국은 2050년까지 재생에너지발전 비중을 42%까지 확대하며, 태양광발전은 전체 재생에너지 발전 비중의 47%를 차지할 전망이다. 관련 기업들의 투자도 이어져 2022년까지 재생에너지 산업 투자액은 390억 달러를 넘어설 것으로 전망된다. 미국의 태양광과 풍력을 포함한 재생에너지의 에너지 믹스 비중은 21%로 증가해 원자력(19%), 석탄(19%)발전보다 높은 수치를 기록했다.

독일은 2050년까지 자연에너지 기반의 경제를 목표로 하는 장기적인 에너지 전략 ‘에너지전환정책’을 책정했다. 에너지 전환은 통합적 에너지 전환(Sector Coupling), 디지털화(Digitalization), 온실가스 배출 저감을 통한 저탄소화 등을 중점적으로 추진되고 있다. 독일의 재생에너지 비중은 2017년 37%를 차지하였고, 2030년까지 재생에너지 전원 비중을 65%에서 80%로 상향 입법화하였다. 이는 러시아의 전쟁으로 발생한 에너지 의존도를 신속하게 가스에서 신재생으로 변경하는 정책이다.

영국은 파리협정 체제하에서 세계경제발전 방향이 저탄소 경제체제로 이행할 것으로 판단하고 자국의 성장전략을 청정 성장 체제로 전환하는 한편, 세계 저탄소 산업을 선도하는 입지를 구축하고 있다. 영국 정부에서는 2025년까지 석탄 발전소를 단계적으로 폐쇄하기로 했으며, 청정하고 스마트하며, 유연한 전력을 공급하고 있다. 영국의 청정성장전략은 배출집약도 매년 5% 감축, 2020년 저탄소 에너지원 비중 40%로 확대, 온실가스 감축목표를 1990년 대비 2050년까지 최소 80% 감축을 주요 목표로 두고 있다.

프랑스는 EU의 기후 에너지 정책 방향에 맞추어 에너지 전환 및 기후변화대응을 위한 자국의 ‘에너지전환법’을 공포하였으며 원자력발전 비중 감축 및 재생에너지 비중을 확대하였다. 프랑스 에너지 전환법의 주요 목표는 1차 에너지 소비 중 화석연료 비중을 2012년 대비 2030년까지 30% 감축, 최종 에너지 소비 2012년 대비 2030년까지 20%, 2050년까지 50% 감축, 온실가스 배출량 1990년 대비 2030년까지 40%, 2050년까지 75% 감축 등이 있다.

중국의 에너지 믹스 비중이 가장 큰 에너지원은 61.8%의 비중을 차지하는 석탄이다. 석유가 19.1%, 재생에너지 9.2%, 천연가스 7.3%, 수력 3.2%, 원자력 2%로 그 뒤를 잇고 있다. 최근 대기오염 완화 및 기후변화 대응 노력이 가속화되면서 석탄의 비중이 눈에 띄게 감소하고 무탄소 전원을 확대하고 있다.

중국의 재생에너지 설비용량은 수력 42%(326GW), 풍력 26.3%(210GW), 태양광 26%(205GW) 등으로 구성되어 있다. 설비용량 기준으로 태양광, 풍력, 수력 등 여러 분야에서 중국은 세계 1위를 차지하고 있으며, 2050년까지 계획을 보면 재생에너지 분야 1위는 중국이 상당한 기간 유지할 것으로 예상된다.

일본은 2030년 전원 비중을 천연가스 27%, 원자력 20~22%, 재생에너지 22~24%(수력 8.8~9.2%, 태양광 7.0%, 풍력 1.7%, 바이오매스 3.7~4.6%, 지열 1.0~1.1%)로 설정하였으며, 온실가스를 2030년까지 25%, 2050년까지 80% 감축하는 것을 목표로 하고 있다.

우리나라는 지난 8월 30일 제10차 전력수급기본계획 총괄분과위원회가 실무안을 공개했다. 실무안에 따르면 온실가스 감축의 목표는 ‘원전·신재생 확대 등으로 2030년 온실가스감축목표(NDC) 달성’이며, 2030년 전원별 발전량 기준으로 원전 비중을 32.8%, 신재생에너지가 21.5%, 석탄발전 21.2%로 제시하였다. 원전 비중이 20% 이하까지 진행하다 정부가 바뀌면서 비약적으로 32.8%까지 확대하여 원전이 전력 에너지의 중심이 될 것이다.

2020년 기준 신재생에너지는 발전량의 약 7.4% 정도 차지한다. 2030년까지 14.1%의 비중을 끌어올려야 하며, 이는 연평균 1.4%씩 비중을 높여야 하는 셈이다. 앞으로 10년간 재생에너지 정책은 기술과 가격 제품 경쟁력을 통한 시장 활성화를 어떻게 가져가야 할 지가 더욱 중요한 시점이다.

에너지 믹스는 각 국가의 상황에 따라서 다양하다. 그럼에도 세계적인 공통된 동향은 탄소 방출 에너지원은 축소하면서 재생에너지원을 정책적으로 가속하여 보급하고 있다. 한국은 원자력, 태양광, 수소 및 에너지 저장 등에 글로벌 ‘톱3’ 에너지 기술을 선도하도록 계획하고 있다.

에너지 특구와 원자력과 신재생에너지의 양대 축 산업을 활성화하고 이를 수출산업화할 수 있는 특성화 방안을 추진해야 할 것이다. 이를 통해 세계적으로 경쟁력이 있는 원자력과 신재생에너지를 융합한 탈탄소 표준모델로 RE100과 CF100에 근간한 새로운 K-에너지 시스템을 확립해야 한다. 기존의 전력시장 자율화 전면 개편 없이도 우선 신재생과 원자력발전을 융합한 전력거래를 가능하게 함으로써 에너지 시장이 성장할 수 있는 기반을 마련할 수 있게 되기를 기대한다.