하지만 20년 기준 국내 화석연료 사용률은 여전히 81%에 이른다. 에너지 수입의존도도 92.8%로 녹록지 않은 상황이다. 일부에서는 에너지 가격을 올려야 한다고 주장하지만 자칫 에너지 사용률이 높은 국내 주력 산업들이 무너질 수 있다는 우려도 나온다. 정권이 바뀌면서 달라지는 에너지 정책도 해결해야 할 과제다. 우리나라는 50년 탄소중립 실현이 가능할까. 

6일 12개 정부출연연구기관과 UST(과학기술연합대학원대학교)는 '제1회 UST 미래 에너지 포럼'을 열고 각 기관의 에너지 분야 연구개발 동향을 공유, 해결책을 찾는 자리를 가졌다.

전문가들은 탄소중립 실현과 안정적 에너지 확보를 위해 현재 기술로는 해결해야 할 과제가 많다고 보고 있다. 원자력은 발전소 설립에 앞서 주민과의 합의, 태양광은 한국의 작은 국토에서 지속 가능할지, 풍력은 간헐적 전력으로 활용도를 어떻게 할지 등 각각의 문제를 안고 있다는 판단에서다.

김종남 한국에너지기술연구원장은 글로벌 에너지 현황을 소개하면서 한국의 산업 발전이 화석연료를 많이 쓰는 분야로 이뤄지면서 그동안 기후악당으로 불릴 정도로 탄소배출이 높았다고 진단했다. 

김 원장은 "우리나라는 18년까지 탄소배출이 지속해 증가했다"면서 "미국, 일본. EU 국가 대부분은 과거에 비해 크게 증가하지 않았다. 한국의 부담이 당연히 큰 상황이다. 특히 우리나라 기업 중 RE100(재생전기 사용 약속)에 가입한 25개 기업 대부분이 대기업이다. 30년 이후 이를 실천에 옮겨야 한다. 50년에는 탄소중립을 실현해야 하는데 재생에너지 분야를 들여다봐야 한다"고 설명했다.

박종배 건국대 전기공학과 교수(한전 사외이사) 역시 "한국은 에너지 과소비로 산업이 성장했다. 우리나라는 이제 법제화 했는데 유럽 등은 60년 이상 탄소배출 감소를 준비해왔다. 그들은 큰 변화가 없다"고 말했다.

◆ 재생에너지 비중 

실제 각국의 재생에너지 전력 비중을 살펴보면 20년 기준 한국이 6.6%인것에 비해 영국 45.2%, 독일 46.7%, 프랑스 25.0%, 일본 21.7%, 중국 28.6%에 이른다. 그런 속에서 중국과 인도를 제외한 각국은 30년께 석탄 발전을 퇴출하겠다고 발표한 상태다. 

우리나라는 재생에너지 비중을 높일 수 있을까. 우선 우리나라 풍력은 육상 8m/s 이상, 해상은 울산 부유식 8~8.5m/s로 전혀 가능성이 없지 않다. 김종남  원장은 "우리나라 바람세기는 가능성이 있다. 육상은 주민수용성이 안좋아 어렵고 해상은 비용이 높은게 단점이다"하지만 "풍력발전은 용량이 커야 발전량이 높아 대용량으로 가고 있다. 우리나라도 상용화로 용량을 높여가고 있다. 도전적이지만 50년께 20%는 가능할 것"이라고 말했다.

태양광도 가능성은 있지만 해결해야할 과제가 존재한다. 설치비율에 비해 발전용량이 낮은 편으로 효율을 높여야 하는 문제가 있다. 김 원장은 "우리가 쓰는 실리콘 모듈의 한계는 29.4%로 효율을 30% 이상으로 높이는 연구를 진행하고 있다. 옥상, 국토의 25%에 태양광을 설치한다면 43%까지 올릴 것으로 본다"고 예측했다. 

새 정부 들어 친원전 기조로 바뀌면서 원자력 활용 계획이 높아지고 있다. 그러나 원전 사용량을 29%로 올릴 경우 현재 24기 외에 추가 원전 건설과 폐기물 저장의 문제에 당면하게 된다. 김 원장은 "소형원전(SMR)이 미래 원전으로 주목되고 있지만 2050년 발전량의 10%를 맡으려면 58기가 지역에 건설돼야 한다. 대전에 1기, 서울 30기 등 설치해야 하는데 고민이 필요하다"고 조언했다.

김 원장은 재생에너지 활용을 위해 차세대 전력망(간헐성 전기에 의한 품질 저하), 수소 등 가스망, 난방을 위한 열그리드 전략이 필요하다고 제안했다. 그는 "태양광, 풍력은 간헐성으로 전력 품질저하가 있을 수 있고 수소를 받아들이면 가스망을 그대로 쓸지 고민해야 한다"면서 "재생발전은 계절, 환경에 따라 간헐성이 있어 저장할 대용량 배터리가 필요하고 전기를 수소, 열로 바꾸려면 기술 개발이 필요하다"고 말했다

이어 그는 "차세대 전력망은 수용한계 증대성, 신뢰성 강화, 자율운전 전력망이 요구된다"면서 "산업, 수송, 건물의 에너지를 무탄소 전기로 대체하는 전략도 필요하다. 이를 위해 암모니아 경제를 주목해도 좋겠다"고 덧붙였다. 

◆ 한국에 필요한 에너지 정책

러시아와 우크라이나 전쟁으로 글로벌 에너지 가격이 급등하면서 희토류 가격도 뛰고 있다. 박종배 교수는 "에너지 안보를 위해 신뢰성, 안정성, 안전성이 필요한데 가격이 뛰면서 균형이 깨졌다. 코로나 이후 수요 증가도 있지만 가격 폭등으로 글로벌 경제 위기 상황이다. 25년까지 지속될 것으로 보인다"고 말했다.

한국 역시 에너지 수입 비중이 높은 나라로 글로벌 위기 상황을 피해갈 수 없다. 박 교수는 "유럽 국가들이 러시아에서 에너지를 사오다가 미국, 카타르 등에서 수입하면서 우리와 에너지 구입 루트가 겹치고 있다.  에너지 위기가 커지면서 에너지 안보 이야기가 나오는 이유"라고 진단했다.

그는 이어 "가격이 뛰면서 우리나라 에너지 수입액 규모가 크게 증가했다. 결국 무역 수지도 적자가 커지게 된다. 에너지 정책에 원전 활용과 에너지 믹스 재정립으로 안정적 에너지 공급망 구축이 요구된다. 또 비전력부분에서도 안정성과 경제성이 필요하다"고 제안했다.

새 정부는 10차 전력수급기본계획을 통해 원전 확대, 석탄 발전 감소, 신재생에너지 축소 등을 담았다. 박 교수는 "신재생에너지는 사실 태양광만 사용됐다. 풍력은 0.1% 수준으로 규제에 막혀 보급이 어렵다. 규제 개선이 필요하다"면서 "NDC와 탄소중립, 기업의 RE100을 위해 전기요금의 현실화, 합리적 수용의 신재생에너지 정책 추진, 공급과 수요 분산을 위한 특별법 제정 등이 필요하다"고 강조했다.

김이환 총장은 과학계의 기저 역량 강화를 강조했다. 그는 "한국 축구가 16강에 진출한 것은 빌드 업이 됐기 때문이다. 빌드 업은 개인기량, 조직역량이 높아진 것"이라면서 "내년이면 특구 50주년, UST 20주년이다. 출연연의 1300여명 교수진과 UST 학생들은 원팀이다. 동네축구는 사람이 공을 쫓지만 프로축구는 공이 사람을 따라 다닌다. 과학기술계도 산학연 협력으로 기저 역량을 구축해 프로축구처럼 나아가자"고 제안했다.

◆ 참여 기관
한국에너지기술연구원, KIST(한국과학기술연구원), 한국전기연구원, 한국기계연구원, 한국화학연구원, 한국생산기술연구원, 한국재료연구원, 한국원자력연구원, KINS(한국원자력안전기술원), 한국핵융합에너지연구원, ETRI(한국전자통신연구원), 한국지질자원 연구원.