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[글로벌 패러다임 탄소중립]
2019년 9월에 개최된 ‘UN 기후행동 정상회의’을 필두로 기후변화 대응의 중요성이 대두되며, 탄소중립이 글로벌 패러다임으로 부상하였습니다. 2021년 10월 기준 총 136개국, 4,468개 기업이 탄소중립을 공식적으로 선언하였습니다. 국내에서도 지난 10월 ‘2050 탄소중립 시나리오 안’을 발표하였죠.
세계적으로 주목받고 있는 탄소중립. 그러나 이러한 몇몇 이들은 이러한 정책의 투자가치에 대해 의문점을 갖기도 합니다. 2022년도 예산안에 따르면 내년 탄소중립 예산을 약 12 조가량으로 편성하였는데요. 국제사회의 일원으로서 기후변화 대응에 적극적으로 동참하는 것은 당연한 일이지만, 과연 이 정도로 막대한 예산을 투자할 가치가 있는 것일까요?

[탄소중립, 선택이 아닌 필수!]
결론부터 말하자면 탄소중립의 참여는 투자가치가 있습니다. 크게 두 가지 이유가 있는데요. 첫 번째 이유는 손실을 막기 위함입니다. 국립환경연구원(KEI)은 탄소중립을 추진하지 않을 때 그 피해 규모가 2050년 전망 GDP의 1~13%로 예측하고 있습니다. 탄소중립을 추진할 때의 GDP 감소는 0.57~2.42%로 훨씬 적은 수치라는 것을 알 수 있습니다. 또한 일자리는 0.26~1% 증가할 것으로 예측되고 있습니다. 탄소중립 미추진으로 인한 피해 비용을 생각한다면 과감한 투자가 필요한 시점이라는 것을 알 수 있죠

 

ⓒ한국전력공사

 

두 번째 이유는 지속가능성입니다. 탄소중립은 자발적인 참여로 시작되었습니다. 하지만 이것을 외면한다는 것은 국가가 사회적 책임(SR)을 회피하는 것으로 인식될 수 있습니다. 이것은 국가, 기업이 발전하는 데 큰 걸림돌이 되기 때문에, 탄소중립은 국가 발전을 위해서는 필수적이라고 볼 수 있죠. 실제로 해외기업이 국내기업과 무역할 때, ‘RE100*’ 캠페인 동참을 요구하였지만 이에 수락하지 않자 계약이 무산되는 일이 벌어지기도 하였습니다. 재생에너지를 사용하지 않는 것이 무역장벽으로 작용한 것이죠. 또 다른 사례로는 유렵연합(EU)은 탄소 국경 조정제도(CBAM) 법안이 있습니다. 유럽으로 수입되는 제품의 탄소 함유량에 따라 세금을 부과한다는 뜻인데요. 탄소중립에 참여하지 않는 국가에 불이익이 돌아가게 되는 구조가 만들어진 것이죠. 이에 아무런 대응도 하지 않는다면 국내 산업계는 세계시장에서 도태될 수밖에 없습니다.
 이처럼 국가, 기업의 손실을 막기 위해, 또 지속가능성을 갖기 위해서 탄소중립에 참여하는 것은 선택이 아닌 필수가 되고 있습니다.
*RE100 캠페인: 기업이 2050까지 기업활동에 필요한 전력 100%를 재생에너지로 충당하겠다는 국제 캠페인.

 

[탄소중립을 위한 발전공기업의 협력! ZERO for GREEN]
탄소중립을 성공적으로 이행하기 위해서는 국내 온실가스 배출량의 37%를 차지하는 ‘전환부문’의 탄소중립 달성이 필수적입니다. 특히, 전환 부문은 풍력, 태양광 등 재생에너지 발전 비중 확대뿐만 아니라, 에너지 소비의 전기화를 통해 산업, 수송 등 다른 부문의 탄소 감축을 지원해야 하는 중요한 역할을 담당하고 있죠.

 

ⓒ김경수제작

 

이러한 역할에 국내 발전공기업은 책임감을 가지고, 탄소중립을 충실히 이행하겠다는 의지와 방향성을 담아 한국전력공사 및 6개 발전 공기업은 지난 11월 10일 BIXPO 2021 개막식에서 탄소중립을 위한 비전인 ‘ZERO for GREEN’을 선포하였습니다. ZERO는 ‘Zero Emission Reliable energy On time’ 약자로 비전의 의미를 함축하고 있습니다. 선포식은 ‘기술 개발전략’, ‘대표 프로젝트’, ‘업무협약 체결’로 크게 3가지 목차를 가지고 진행되었는데요. ‘기술 개발전략을 중점적으로 한 번 살펴보도록 하겠습니다. 

[기술 개발전략] 

 

ⓒ한국전력

 

탄소중립 실현을 위해서는 필요한 기술을 선정하고 투자를 확대하여 기술 수준을 높여 나가야 합니다. 이에 각 회사가 개별적으로 연구를 진행할 경우 주제가 중복될 수도 있고 비효율적일 수 있죠. 따라서 한전과 6개의 발전 공기업은 체계적이고 효율적인 기술개발을 추진하기 위해, 공동의 기술개발 전략과 이행방안을 담은 ‘탄소중립 기술 개발전략’을 수립하였습니다. 주요 기술 개발분야는 4가지로 나눠 발표되었습니다.

에너지 효율화
 에너지를 사용하기 위해서는 송·배전이 이루어져야 합니다. 이때 에너지를 효율적으로 사용한다면 탄소중립에 한걸음 가까워질 수 있겠죠. HVDC*, 초전도 등 고효율 저손실 기술과 마이크로그리드와 같은 분산 에너지 시스템 구축을 통해 공급 효율화를. 산업, 건물, 수송의 효율 향상을 위한 에너지 관리 시스템 수요관리, V2G* 기술 등을 통해 소비 효율화를 발전시킬 예정입니다.

 

ⓒ한국전력 홍보센터

대표적인 예로 한전은 현재 내륙과 해남, 진도와 제주를 잇는 HVDC 해저 케이블을 설치하여 안정적이고 친환경적으로 전력을 공급하고 있으며, 세계 최고 HVDC 케이블 시험장을 준공하며 관련 사업을 확대해 나갈 예정이죠. 또한 제주도 스마트 그리드 실증 사업에 참여함으로써 V2G 서비스를 상용화하는 데 힘써왔고, 지금은 V2G 실증 사업을 주관하여 기술 개발을 위해 앞장서고 있습니다. 앞으로도 개발될 기술이 에너지 효율화에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.

*HVDC: 직류를 대량으로 송전하여 손실을 최소하여 전송효율을 높이는 기술. 장거리 대전력 전송에 유리함.
*V2G: 충전식 친환경차를 전력망과 연결해 주차 중 남은 전력을 이용하는 방식

 

재생에너지 확대
탈 탄소화 대응에 재생에너지의 보급 확대는 매우 중요합니다. 국내 전력공기업은 탄소중립을 위한 재생에너지 중 ‘해상풍력’과 ‘그린 수소’를 주요 기술개발 분야로 꼽았습니다. 먼저 해상풍력을 살펴보도록 하겠습니다. 지난 7월, 한전은 세계 최초로 해상풍력 발전기를 10일 만에 설치하는 ‘해상풍력 일괄설치 기술’을 개발하였는데요. 이 기법은 설치비를 절감하고 해양오염을 줄이기까지 하여, 국내 해상풍력 사업 확장에 박차를 가하였습니다. 현재 2.5GW 서남해 해상풍력, 100MW제주한림 해상풍력 등 많은 해상풍력 사업을 운영하고 있으며, ‘해상풍력 일괄설치 기술’을 통해 더욱 확장된 해상풍력 사업을 기대하고 있습니다. 또한 앞으로 터빈을 대형화하여 발전량을 증대시키고, 대규모 단지 시공 및 경제적인 운영기술을 개발하여, 2030년까지 LCOE(균등화 발전단가)를 현행 대비 40% 이상 절감하는 수준인 kWH당 150원으로 낮출 계획이라고 합니다.

 

ⓒ한국전력 유튜브

 

다음은 그린수소입니다. 한전은 2019년부터 ‘P2G* 기반 다중 MG 운영 및 배전계통 실증 연구’를 진행 중입니다. P2G는 재생에너지로 얻은 전기를 이용해 수소 또는 메탄올을 생성, 저장하는 기술입니다. 이 기술을 통해 재생에너지의 잉여전력을 활용하여 물을 전기 분해하는 수전해 기술을 중점 개발하여, 그린 수소 생산 효율을 현재의 65% 수준에서 2030년까지 80% 이상으로 향상할 계획이죠.

연료전환
화력발전을 없애는 추세라고는 하지만, 국내 에너지 발전원의 60% 이상이 석탄, LNG 화력발전이기에 이를 전면 중단하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 따라서 순차적으로 화력발전의 비중을 줄이며 재생에너지 발전의 비율을 높이되, 이 과도기에 발생하는 이산화탄소를 줄이기 위해 두가지 기술에 집중하게 되었습니다.


첫 번째 기술은 ‘CCUS(이산화탄소 포집·저장 활용 기술)’입니다. 말 그대로 이산화탄소를 대기 중에서 포집하여 활용하거나 저장하는 기술입니다. 2016년, 한전과 중부발전은 국내 최초로 보령화력발전소에 10MW급 CO2 포집 실증플랜트를 설치하였는데요. 이는 연간 약 7만 톤의 CO2를 포집할 수 있는 규모로, 90% 이상의 포집 효율과 상용 흡수제 대비 에너지 소비량을 35%를 저감 하는 것을 실증하였죠. 이것은 세계 최고 수준의 포집 기술이라고 평가받고 있습니다. 더 나아가 이 기술을 2030년까지 석탄화력 500MW, 가스화력 150MW급으로 상용화하여, 발전과정에서 배출되는 탄소를 감축해 나가고, 포집 비용을 현재의 50% 수준인 톤당 30달러까지 낮출 계획이라고 밝혔습니다.

 

두번째 기술은 세계적으로 주목받고 있는 ‘수소, 암모니아 혼소 발전’ 기술입니다. 무탄소 연료인 수소와 암모니아를 기존 석탄발전기와 LNG 발전기에 안정적으로 연소해 전력을 생산하는 기술로, 기존 전력 인프라를 활용하면서 온실가스를 감축시킬 수 있다는 장점을 가지고 있죠. 전력공기업은 2027년까지 20% 암모니아 혼소를 실증하고, 2028년까지 50% 수소 혼소 기술을 개발하여, 단계적으로 확대할 수 있도록 할 계획이라고 합니다.

 지능형 전력그리드 구축

ⓒ픽사베이

 

재생에너지 발전은 출력 변동이 크다는 특징을 가지고 있습니다. 예를 들어 태양광 발전은 햇볕을 이용하기 때문에 일조 시간에만 출력을 내고, 풍력 발전은 바람의 힘을 이용하므로 날씨에 따라 이용할 수 있는 에너지의 양이 달라지죠. 이러한 단점을 극복하기 위해 출력 예측 정확도를 95% 이상으로 높일 예정입니다. 또한 ESS(에너지 저장 장치)를 대용량으로 만들어 고효율(80% 이상), 장수명(30년 이상)의 장점을 더해 재생에너지 확산에 따른 변동성 증가에 대비할 예정이라고 합니다.  또한 차세대 배전망 관리시스템, 자산관리시스템 등을 디지털화하여 복잡성이 높아지는 전력망의 최적 운영이 가능하도록 지능형 전력 그리드를 구축할 계획입니다.

이러한 기술개발 분야는 앞서 설명했듯이 공동의 기술개발 전략과 이행방안을 가지고 있다고 했는데요. 향후, 탄소중립 기술개발에 참여하고자 하는 국내외 기업, 연구소, 대학 등과 함께 협력체계를 구축하기 위해 기술별 세부 추진방안에 대한 설명회도 개최할 예정이라고 하죠.

[회사별 대표 프로젝트와 업무협약 체결]

 

ⓒ한국전력공사

 

지금까지는 공동의 기술개발 전략을 살펴보았다면, 위의 이미지는 각 전력공기업의 대표 프로젝트 목록을 보여줍니다. 각 회사가 보유한 역량의 자원을 최대한 활용하여 효율적이고 신속한 기술개발을 추진하기 위해 역할을 분담하여 기술개발의 증명과 확산을 추진해 나갈 예정입니다. 상대적으로 규모가 작은 기술에 대해서는 회사별로 실증 및 상용화를 추진하고, 그에 대한 성과는 전력공기업 전체가 공유하여 다양한 탄소중립 기술을 조기에 확보하고 신기술의 개발을 촉진하고자 한다고 합니다. 또한 이러한 핵심기술 개발, 증명, 확산 등을 위해 상호 간의 협력이 매우 중요함을 인식하고. 이러한 연대와 협력을 더욱 촉진하고자 ‘탄소중립을 위한 업무협약’을 체결하였습니다. 업무협약을 통해 탄소중립 관련 R&D, 실증 사업화, 성과공유 등 기술개발을 위한 전력공기업간 연대와 신규사업 발굴, 신규 일자리 확대 등에 상호 협력할 것으로 기대되고 있습니다.

 

ⓒ한국전력공사


지금까지 전력공기업의 비전선포식 ‘ZERO for GREEN’에 대해 알아봤습니다. 이번 비전 선포식은 탄소중립 이행을 위해 공동의 비전과 전략을 수립하고, 이를 실천하겠다는 의지를 최초로 공식 선언했다는데 큰 의미가 있습니다. 전력공기업의 역량을 결집함으로 기술혁신으로 탈탄소화를 통한 탄소중립이 기대할 수 있겠죠?

 

 

 


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