러시아의 우크라이나 침공으로 촉발된 글로벌 에너지 위기로 에너지안보의 중요성이 그 어느 때보다도 강조되고 있다. 에너지 가격이 전 세계 경제 전망을 악화시킬 만큼 크게 상승하면서 가계와 산업계 모두 어려움을 겪고 있으며 다수 국가가 에너지안보를 정책 우선순위에 놓고 있다. 이런 가운데 국제에너지기구(IEA)는 세계 에너지전환 과정에서 에너지안보를 위한 10대 과제를 제시했다. 그 내용을 자세히 들여다보자. <변국영 기자>

▲에너지 인프라의 기후 탄력성

기상 이변의 빈도와 강도의 증가가 에너지 인프라와 공급에 상당한 리스크를 주기 때문에 각국 정부는 시스템이 다양한 영향을 예상·흡수·수용하고 이로 부터 회복될 수 있도록 대응해야 한다.

기후변화로 기상 이변이 더욱 빈번해지고 기후 조건이 체계적으로 변화되고 있다는 징후가 늘어나고 있다. 배출량이 저감되지 않은 채 유지되면 세계는 심각한 기후 관련 사고를 빈번히 경험할 가능성이 높고 이는 에너지 인프라에 심각한 리스크를 가하고 안정적인 에너지 공급을 위협할 수 있다.

일례로 가스화력의 최대 전력 생산량은 온도가 15℃ 초과 시 감소하기 시작하며 태양광 패널의 효율은 25℃를 초과하면 0.3∼0.5%/℃ 떨어진다. 표준 규격의 풍력 설비는 보통 25℃ 환경에 적합하게 설계되며 주요 부품의 추가적인 마모를 방지하기 위해 45℃를 초과하면 가동이 중단될 수 있다.

건조한 지역에서 물 부족 증가는 또 다른 우려 대상이다. 셰일 자원, 석탄 채굴, 구리와 리튬 채굴, 바이오연료, 수소 생산 등 여러 연료와 소재의 생산을 위해서는 현재 상당한 양의 물이 필요한데 주요 생산지의 물 가용성에 대한 전망에 따르면 공급이 중단될 수 있다. 수력 또한 물 가용성에 매우 민감하며 화력발전소는 냉각에 필요한 물이 부족하면 가동에 지장을 받을 수 있다.

또한, 바람 패턴의 변화는 풍력발전소의 발전량을 감소시키고 전력망 실패를 야기할 수 있다. 최근 ‘기후 변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)’의 보고서는 세계 평균 풍속이 감소할 가능성이 있으며 풍력 감소 잠재력은 현재 대형 풍력발전단지가 위치한 지역(미 서부, 북유럽, 동아시아 등)에서 가장 높다고 지적했다.

각국 정부는 에너지 시스템이 기상 이변에 따른 부정적 영향을 수용하고 이로부터 회복할 수 있는 능력을 가질 수 있도록 해야 한다. 신뢰할 수 있는 기후 및 날씨 데이터 공개는 에너지 공급자로 하여금 잠재적인 기후 위험과 영향을 더 잘 이해하도록 도울 수 있으며 규제와 재정적 지원을 결합하면 탄력적 조치에 대한 민간 투자를 용이하게 할 수 있다.

더불어 화력발전소용 건식 냉각 시스템, 최대 45℃에서도 작동할 수 있도록 풍력터빈 환기 기능을 향상시키는 새로운 설계, 첨단 태양광 PV 냉각 기술 등과 같은 더욱 탄력적인 기술을 도입하도록 인센티브를 제공할 수 있다. 물리적인 시스템 강화도 도움이 되며 발전소 주변의 홍수 방벽과 도랑 개선, 높은 지대로 변전소 이전, 수력 발전설비의 배수로 용량 확대 등이 이에 포함된다.

사이클론 발생이 잦은 지역에서는 튼튼한 타워, 맞춤형 로터 사이즈, 강화한 토대를 갖춘 풍력발전소 도입이 도움이 될 것이며 지중선과 전봇대 업그레이드, 고도 망상 시스템을 이용한 전력망 개선 또한 기상 이변으로부터 물리적인 피해를 줄일 수 있다.

IEA의 분석에 의하면 이같은 조치를 통해 누릴 수 있는 장기 편익이 비용을 초과하는 것으로 나타났다. 그러나 에너지 인프라의 다양한 기후 리스크 노출 위험을 제한하기 위한 가장 강력한 조치는 온실가스 배출 저감이다.

▲에너지전환의 전략적 방향성

정부가 안전한 에너지전환을 선도해야 하지만 동시에 에너지전환은 민간자본 유치와 효율적 할당을 통해 오염 비용을 반영하는 제대로 기능하는 시장과 시장 메커니즘을 통해 상당히 보완될 수 있다.

배출량 저감과 공급 안보를 제공하기 위해서 개입이 필요하다는 점에는 의심의 여지가 없으나 특히 필요한 투자 규모를 감안할 때 에너지 시스템 전환이 하향식으로 관리되면 효율성이 떨어질 가능성이 있다.

정부는 어떠한 방법을 동원해서든 시장의 막대한 자원을 이용하고 민간 주체들이 각자의 역할을 하도록 인센티브를 제공할 필요가 있다. 이를 효율적으로 하려면 정부는 각자의 목표를 지원할 수 있도록 설계된, 안정적이고 예측 가능한 장기 시장 프레임워크를 도입할 필요가 있다.

정부의 초기 임무 중 하나는 에너지전환을 실제적으로 방해하는 왜곡과 장벽(긴 허가 과정, 불필요한 무역 장벽, 비효율적인 화석연료 보조금, 기존 생산자와 기술을 선호하는 구식 시장 방식 등)을 제거하는 것이다.

정부의 또 다른 임무는 시장 실패에 대처하기 위해 개입하는 것이다. 대표적인 예로 기후변화를 초래하는 화석연료의 과도한 소비가 있다. 실제로 탄소 가격을 부과하지 않으면 청정에너지 기술은 경쟁력이 낮아지며 이는 화석연료로부터의 전환을 늦추고 에너지안보 취약성을 두드러지게 만들며 궁극적으로 기후변화로 인한 피해가 추가된다.

기술 혁신과 초기 단계 보급은 시장의 투자가 낮은 분야인데 이는 높은 비용과 리스크 때문으로 공공 기금의 효율적 이용이나 세제 혜택 제공이 이같은 장벽에 대응하는데 도움을 준다.

2050 넷제로 달성을 위해서는 초기 단계 청정에너지 기술의 혁신 주기가 과거 달성된 속도보다 훨씬 더 빨라져야 할 필요가 있다. 2030년까지 초기 단계 청정에너지 기술을 시장에 보급하려면 첫 번째 시제품 출시부터 시장 보급까지 걸리는 시간이 과거 가장 빠른 에너지 기술 보급 속도보다 평균 약 20% 더 빨라져야 하고 태양광 PV 보급 속도보다 약 40% 빨라야 한다.

지속가능한 연료나 산업 탈탄소화와 같이 규모의 경제가 작용해 대규모 설치가 선호되는 부문의 실증 프로젝트는 일반적으로 공공 지원 없이는 자금을 조달하기가 어럽다.

안전한 방법으로 에너지전환을 진행하려면 체계와 공조된 행동을 수립하는 정부의 노력도 필요하다. 대부분 국가의 에너지부문은 규제 대상이 되는 독점시장, 국영 기업, 시장 주도의 민간 참여자가 혼용돼 구성되는데 전환을 위해서는 정부의 개입과 소비자의 수용이 필요하다.

제대로 기능･작동하는 국제 에너지 시장은 무역 흐름이 가격 신호와 공급 부족에 반응하도록 허용하기 때문에 에너지안보에 중요하다. 각국 정부가 COP26에서 국제 탄소시장을 지배하는 규정에 대한 합의에 도달한 이후 국제 탄소시장이 에너지전환을 이룩하는 데 도움이 될 것이라는 희망도 있다.

신규 또는 수정 NDC의 약 85%는 자국의 NDC 목표나 그 이상을 달성하기 위해 국제 탄소 시장을 이용할 계획이거나 이용할 가능성이 있다고 명시했으며 대부분 기업이 이용하는 자발적 시장 역시 급격히 확장되고 있다. 아직 발전도상에 있는 이들 시장의 지속적 발전을 위해서 시장의 투명성과 환경적 가치를 존중한다는 믿음을 강화해 나가면 대규모 직접 저감을 보완하는 데 유용한 역할을 담당하게 될 것으로 보인다.

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