우리나라의 ‘2050탄소중립’시나리오는 성공할까?

탄소중립이란 지금까지 80% 이상 에너지원으로 사용하고 있는 화석연료의 사용을 중단, 감축시켜 나가면서 청정에너지로의 전환. 에너지 소비 억제, 에너지 효율향상 등을 통하여 2050년 탄소제로를 만들어 나가는 30년짜리 중장기 사업이다.

그런데 우리나라는 수출 위주의 중화학공업을 육성시켜 나가고자 정부가 의도적으로 전기료를 낮게 책정하고 기업의 부담을 크게 덜어주는 에너지 정책을 지금까지 고수하고 있다. 이는 에너지 소비를 억제시키는 수요관리가 전혀 되어 있지 않으며 절반이상이 거주하기 있는 수도권에 인구에거 전력공급을 하기 위해서 송배전과 공급위주의 전력 수급계획을 추진해와

사실상 전력시장이 크게 왜곡되었다.

그래서 우리나라의 신재생에너지 비중이 2019년 현재 4.8%로 전 세계 평균 10%의 절반에도 미치지 못하는 실정이며 OECD국가들의 평균 27.2%에 비교될 수 없는 저조한 실정이다.

이는 화석연료에 탄소배출비용을 부가하는 환경급전방식을 도입하고 세계 평균 전기료의 2분의 1에 불과한 전기료를 인상시켜 왜곡된 전력시장을 바로잡고 정상적인 수요관리방식을 도입한 후 탄소중립사업을 추진해 나가야 되는 엄청 어려운 당면과제를 안고 있다고 할 것이다.

지난 2015년에 결의한 파리협정에 따라서 전 세계 각국들이 탄소감축의무를 부담하는 새로운 기후변화협정이 마련되었다. 이에 따라서 전 세계 각국들은 산업화 이전 대비 1.5℃ 온도 상승 억제를 목표로 ‘2050 탄소중립’선언에 적극적으로 참여하고 이미 국가온실가스감축목표(NDC)를 유엔에 제출하였다.

개도국들은 탄소 국가 누적 배출량을 들어 탄소감축의무 부담을 면해보려는 노력을 하였다. 그러나 선진국들이 기술 및 금융지원을 약속하고 자율적인 감축목표 설정하는 방식으로 이를 무마시켜 결국에는 세계 모든 국가들이 파리협정에 참여할 수 있는 계기가 마련된 것이다, .

사실상 순위가 높은 3대 국가의 누적 배출량 비중이 약 70%(미국 25%, EU+영국 22%, 중국12.7%)에 달하고 5대 국가(3대 국가+러시아 6%+일본 4%)의 누적 배출량이 80%에 달하고 있다. 따라서 개도국들은 탄소중립에 책임이 없다는 주장은 앞으로 더 이상 의미를 부여할 수 없게 되었다.

한편 애플, 구글, BMW 등 주요 글로벌 기업들이 ‘100% 재생에너지 전력만 사용하겠다’는 RE100 선언에 참여하고 있다. 그리고 이에 2021년 11월 현재 세계 굴지의 342개 기업이 참여 중이다. 이들 기업뿐 아니라 전 세계에 있는 수많은 협력업체들도 탄소중립의 흐름에 합류하고 있어 결국에는 모든 기업들이 솔선수범으로 탄소중립에 참여하게 될 것이다.

또한 세계 최대 규모 자산운용사인 블랙록(Blackrock)이 최우선 투자 고려 요소로 기후위기와 지속가능성을 제시하고 있고 JP모건과 골드만삭스 등 주요 투자은행들도 탈석탄 투자를 선언하는 등 국제금융은 온실가스 감축을 주요 투자 우선순위에 두게 되었다.

따라서 탄소중립을 참여하지 않는 기업들은 금융지원도 받을 없게 되므로 자연스럽게 탄소중립은 활력을 받게 되어 있다.

우리나라에서도 2020년 6월 5일 환경의 날에는 225개 기초지방정부가 기후위기 비상선언을 선포했고 7월 7일에는 17개 광역지자체들이 탄소중립을 선언하였다. 그리고 2020년 7월 14일에는 정부가 한국판 뉴딜 종합계획을 발표하였고 여론 수렴과정을 통하여 탄소중립 목표설정하고 이를 달성하기 위한 시나리오를 작성하게 되었다.

우리나라의 2018년 국가 온실가스 총 배출량은 727.6백만 톤CO2eq이며 분야별 직접 배출량을 살펴보면, 전환 부문에서 269.6백만 톤(37.1%), 산업 부문에서 260.5백만 톤(35.3%), 수송 부문에서 98.1백만 톤(13.5%), 건물 부문에서 52.1백만 톤(7.2%), 농축수산·폐기물 등 기타 부문에서 47.4백만 톤(6.6%)을 배출한다.

전환 부문에서 생산된 전력 소비에 따른 간접 배출량까지 포함하면 산업 부문 배출이 54.0%(392.9백만 톤)로 절반을 넘고 건물 부문이 24.6%(179.2백만 톤), 수송 부문이 13.7%(99.6백만 톤), 농축수산·폐기물 등 기타 부문이 7.7%(55.9백만 톤)를 차지한다.

그리고 국제 기후변화 협상에서 비교 기준으로 주로 사용되는 1990년의 총 배출량 292.2백만 톤에서 2018년 배출량(727.6백만 톤)은 149% 증가하였다. .

이미 유럽국가을 비롯한 미국과 일본은 이미 2005년부터 탄소감축을 추진하여 20여년간 탄소감축사업을 추진해 왔다.

그런데 우리나라는 겨우 2019년과 2020년 추정 배출량은 각각 699.5백만 톤과 648.6백만톤으로 2018년 대비 3.8%, 10.9% 감소한 것으로 나타났다.

그래서 탄소중립을 성공적으로 추진해 나가기에 상당한 장애요인들을 어떻게 극복해 나가느냐가 결국 탄소중립의 성공여부를 결정하게 될 것이다.

2021년 8월 5일 3개 시나리오로 구성된 2050 탄소중립 시나리오 초안이 공개되었다.

3개 안은 모두 탄소중립을 목표로 하면서 화력발전(석탄, LNG) 유무, 전기·수소차 비율, 건물 에너지 관리, 축산 관리, CCUS· 흡수원 확보량, 수소 공급방식 등 핵심 감축수단을 다르게 적용해서 구성한 것이다.

1안은 기존 체계와 구조를 최대한 활용하면서 기술발전, 원·연료 전환 등을 고려한 것이고 2안은 기술발전, 원·연료 전환에 생활양식 변화를 추가적으로 고려하여 온실가스 배출을 더욱 줄인 것이다.

3안은 화석연료 소비를 더욱 과감하게 줄이고 수소를 전량 그린수소로 공급하는 등 획기적으로 감축하는 방안이다. 3개 시나리오의 가장 큰 차이는 전환 부문에서 발생한다.

2018년 526.1 TWh였다. 2050년에는 사회 전반적으로 전력화가 진행되면서 2050년 전력수요는 2018년 전력소비량 대비 221.7~230.7% 증가한, 1,166.5~1,213.7TWh로 추정하였다.

1안은 석탄발전을 설계수명으로 30년을 인정해서 지속적으로 유지하는 안이고 2안은 LNG 발전만 일부 유지하는 안이다. 3개 안 모두 탄소중립 달성을 목표로 하지만 1안과 2안은 석탄과 LNG를 둘 다 남겨두거나 LNG를 남겨두는 안이어서 CCUS로 95백만 톤과 85백만 톤으로 처리하는데도 각각 국내 잔여 배출량이 25.4백만 톤과 18.7백만 톤이 남아(국내 온실가스 감축률 각각 96.5%와 97.4%) 해외조림이나 국제탄소시장 등 국제협력을 통해 잔여 배출량을 해결하는 방식이다.

3안은 재생에너지 70.8%에 무탄소 전원으로 전환하여 전환 부문 배출이 0이 되고 CCUS로 57.9백만 톤을 처리하여 해외협력 없이 국내에서 탄소중립을 달성하는 안이다.

2050년 이전에 석탄발전을 중단해야 한다는 의견이 79.3%에 달했고 수명대로 가동한 후폐쇄해야 한다는 의견은 16.3%에 불과했다. 따라서 시나리오 최종안에서는 근거 법률과 보상방안 마련을 전제로 해서 석탄발전을 포함한 초안의 1안을 폐기하고 나머지 두 안을 남겨 놓되 IPCC 1.5℃ 특별보고서를 토대로 모든 국가가 2050년에 탄소중립을 추진한다는 국외 감축분 없이 국내 순배출량을 0으로 보다 강화해서 2개의 시나리오로 구성하였다.

두 시나리오는 전환과 수송, 수소, 탈루에서 차이가 있으며 그 외 부문에서는 동일하다. 배출을 최대한 줄이고 남아 있는 배출량(A안에서는 80.4백만 톤, B안에서는 108.3백만 톤)에 대해서는 산림 등 흡수원과 CCUS 등 제거기술을 통해 온실가스를 흡수·제거하여, 최종 순배출량은 영(0)이 되는 것으로 가정하였다.

첫 번째 시나리오(A안)에서는 전환 부문에서 화석연료 발전을 전면 중단해서 전환 부문 배출을 0으로 하였으며 수송 부문에서도 전기차와 수소차를 97%까지 확대하고 수소는 그린수소로만 생산해서 배출을 최소화했다.

두 번째 시나리오(B안)에서는 A안과 마찬가지로 석탄발전은 중단되지만 유연성 전원 용도로 LNG 발전은 일부 유지하는 것을 가정하였다. 또한 수송 부문에서는 대체연료(e-fuel 등) 개발이 이루어져 내연기관차도 일부 남아 있는 것으로 가정하였다.

B안은 A안에 비해 배출이 많지만 CCUS 등의 흡수·제거 기술을 보다 적극적으로 활용하여 최종 순배출량은 0이 된다.

A안과 B안에서 정도의 차이는 있지만 재생에너지 확대는 필수적이다. 전환 부문의 경우 A안에서는 재생에너지가 70.7%, B안에서는 60.9%까지 재생에너지 비중이 확대된다.

원자력 발전은 설계수명 동안 운전하면서 점진적으로 감축하기 때문에 일정 수준의 발전량은 유지된다. A안과 B안의 원전 비중 차이는 이용률 차이에 기인하는데 A안에서는 지난 10년간 세계 원전 평균 이용률인 77%를, B안은 안전조치 강화를 전제로 87%를 적용하였기에 각각 발전량의 6.1%와 7.2%를 점한다. 이에 더해 아직은 상용화되지 않았지만 수소 이용 연료전지와 무탄소 신전원 터빈 등도 발전의 일부를 담당한다.

전환 부문은 탄소중립에 핵심이지만 전환 부문의 전환만으로 탄소중립을 달성할 수는 없다. 온실가스 배출의 36%(간접배출까지 합하면 54%)를 차지하는 산업 부문의 배출 감축 역시 중요하다.

2050 탄소중립 시나리오는 A, B안 모두 산업 부문 배출을 2018년 260.5백만 톤CO2eq를 51.1백만 톤CO2eq로 80.4%를 줄인다. 연료는 물론 원료와 공정의 전환이 필요하다. 하지만 산업 부문 배출은 A안과 B안의 총 배출량 중 각각 63.6%와 47.2%를 차지해서 2018년의 35.8%에 비해서 비중은 늘어나게 된다.

건물 부문의 경우, 건축물 에너지 효율 향상, 고효율기기 보급 등을 통해 2018년 소비량 46.9백만 TOE에서 36.0백만 TOE으로 약 23% 감소하며 온실가스 배출은 52.1백만 톤CO2eq에서 6.2백만 톤CO2eq로 88.1%를 줄여야 한다. 그 외 농축산 부문은 24.7백만 톤CO2eq에서 15.4백만 톤CO2eq로 37.7%를, 폐기물 부문은 17.1백만 톤CO2eq에서 4.4백만

톤CO2eq로 74.3%를 줄여야 한다.

왜곡된 에너지 시장을 수급상황에 따라서 제대로 움직일 수 있도록 하기 위해서 우선 화석연료에 대한 탄소배출비용(탄소배출권 가격 기준)을 추가시키는 환경급전방식을 도입하고 있다. 그렇지만 2022년부터 본격적으로 시행해 나갈 예정이나 정부는 지나친 전기료 인상을 억제한다는 방침이어서 사실상 환경급전방식을 제대로 도입되지 못하고 있는 실정이다.

더욱이 다른 나라보다도 전기료가 2분의 1수준에 머물고 있어 신재생에너지 생산비용을 맞출 수 있는 여건을 조성할 수 없어 신재생에너지 생산시설도 부진을 면치 못하고 있는 실정이다

또한 2020년 기준 우리나라의 국내총생산 대비 제조업 비중은 26.1%로, 일본(19.5%), EU(14.0%), 미국(10.6%)에 비해 훨씬 커 '우리 산업계에 과도한 부담'으로 작용할 소지가 높다.

이에 윤석열 대통령은 “기업의 부담을 덜어 주겠다”고 약속해 기업부담을 줄이는 방안이 마련되고 있어 성공적인 탄소중립을 더욱 어렵게 만들고 잇다.

그렇지만 유엔에 제출한 ‘2030 탄소중립’의 국가 탄소감축목표인 40%는 지난해 12월 UN 기후변화협약 사무국에 제출돼 국제 규약이므로 이를 피해 갈 수 없어 윤석열 정부의 에너지 정책은 심각한 위기에 봉착하고 있어 이를 해결할 현명한 대안을 마련하기 위해서 부심하고 있는 실정이다