[데이터로 보는 세상] ‘2050 탄소중립 선언’, 달성 가능한 선언인가?
[데이터로 보는 세상] ‘2050 탄소중립 선언’, 달성 가능한 선언인가?
  • 박성현 미래한국 편집위원·서울대 통계학과 명예교수
  • 승인 2021.02.08 16:59
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문재인 대통령은 지난해 10월 28일 국회 시정연설에서 ‘2050 탄소중립 선언’을 발표하고 11월 3일 국무회의 모두 발언을 통해 “우리도 국제사회의 책임 있는 일원으로서 세계적 흐름에 적극 동참해야 한다.”며 “기후위기 대응은 선택이 아닌 필수”라고 강조했다. 이 선언을 구체화하기 위해 지난해 12월 7일 정부는 홍남기 경제부총리 주재로 ‘2050 탄소중립 추진전략’을 발표하고 12월 15일에는 국무회의에서 ‘2050 장기저탄소발전전략(LEDS)’과 ‘2030 국가온실가스감축목표(NDC)’ 정부안을 확정했다. 그러면 이 선언과 추진전략은 달성가능한가? 데이터로부터 살펴보자.


탄소중립(carbon net-zero)이란 지구의 온도를 높이는 주범인 온실가스(주로 이산화탄소) 배출량을 최소한으로 줄이되 불가피하게 발생한 양에 대해서는 산림 조성, 탄소 포집 등으로 흡수해 실질적인 이산화탄소 배출량을 ‘제로(0)’로 만든다는 개념이다. EU(유럽연합), 중국, 일본 등 세계 각국이 기후변화 대응을 위해 금세기 중반(2050년)까지 탄소 중립을 실현하겠다는 선언을 하고 있으며 한국도 이에 동참하겠다는 것이다.

문재인 정부의 탈원전 정책에 따라 조기 폐쇄가 결정된 월성 1호기. 그러나 감사원 감사 결과 서류의 조작 등 많은 위법행위가 드러나고 있다.


지구 온난화로 폭염, 폭설, 태풍, 산불 등 재앙적인 이상기후 현상이 세계 곳곳에서 나타나고 있다. 세계 과학계는 그 주된 원인을 온실가스의 발생으로 보고 있다. 온실가스는 이산화탄소(CO2), 메테인(CH4), 아산화질소(N2O), 수화불화탄소(HFCs), 불화유황(SF6), 과불화탄소(PFCs)의 6가지로 이뤄져 있으며 이 중 이산화탄소가 대부분을 차지하고 있다. 2018년 온실가스 발생 비중은 전 세계적으로 CO2가 91.4%를 차지하고 나머지는 CH4 3.8%, N2O 2.0%, HFCs, 1.3%,  SF6, 1.2%, PFCs 0.4%이다. 이산화탄소는 산업혁명으로 화석연료 사용이 급증하면서 배출이 크게 증가했고, 농업용지 확충과 각종 산업용지 확보, 목재 및 종이 사용이 증가함에 따라 이산화탄소를 흡수하던 삼림자원이 감소하면서 온실가스 배출의 주범으로 등장했다. 

유엔에 제출된 각국의 온실가스 목표

메테인은 화석연료를 태울 때도 발생하지만 비료·논·쓰레기더미에서도 발생한다. 아산화질소는 과다한 화학비료 사용으로 발생하며 수소분화탄소·과불화탄소·불화유황은 산업 공정 등에서 주로 발생하고 있다. 우리나라는 높은 화석연료 비중과 제조업 중심의 산업구조를 가졌기 때문에 최근 30년 사이에 평균 온도가 1.4oC 상승하며 온난화 경향이 심해졌다.


유엔은 1988년 지구환경 가운데 특히 온실화에 관한 종합 대책을 검토할 목적으로 유엔 산하에 전문가로 구성된 기후변동에 관한 정부간 패널(IPCC. Intergovernmental Panel on Climate Change)을 조직하고 온실화의 과학적 평가, 환경이나 사회에 주는 영향, 그 대응책등을 연구하기 시작했다. 그리고 국제사회는 기후변화 문제의 심각성을 인식하고 이를 해결하기 위해 선진국에 의무를 부여하는 ‘교토의정서’를 채택(1997년), 선진국들은 2008∼2012년까지 온실가스 방출량을 1990년 대비 평균 5.2% 줄여야 한다고 협약했다. 그후 선진국과 개도국 121개국이 참여하는 ‘파리협정’을 채택했다.(2015년) 우리나라도 2016년 11월 이 파리협정을 비준한 바 있다. 파리협정의 목표는 “산업혁명(18세기 후반) 이전 대비 지구 평균온도 상승률을 2oC 보다 훨씬 아래(well below)로 유지하고 가급적 1.5oC로 억제하기 위해 노력해야 한다”는 것이다.


IPCC는 2018년 10월에 우리나라 인천 송도에서 개최된 48차 총회에서 ‘지구온난화 1.5oC 특별보고서’를 채택했다. 여기에서 IPCC는 2100년까지 지구 평균온도 상승폭을 1.5oC 이내로 제한하기 위해서는 전 지구적으로 2030년까지 이산화탄소 배출량을 2010년 대비 최소 45% 이상 감축해야 하고 2050년경에는 탄소중립을 달성해야 한다는 목표를 제시했다. 


이미 세계 각국은 2016년부터 자발적으로 온실가스 감축 목표를 유엔에 제출했고 모든 파리협정 참여국들은 2020년 말까지 지구평균기온 상승 1.5oC를 달성하기 위한 장기저탄소발전전략(LEDS)과 국가온실가스감축목표(NDC)를 유엔에 제출하기로 합의했다. 스웨덴(2017), 영국, 프랑스, 덴마크, 뉴질랜드(2019), 헝가리(2020) 등은 이미 탄소중립을 법제화했으며 중국과 일본도 탄소중립을 선언했다. 바이든 미국 대통령 당선인도 취임 직후 파리협정에 재가입하고 2050년까지 탄소중립을 이루겠다고 약속한 바 있다. 우리나라도 파리협정 참여국인 만큼 정부는 작년 말까지 탄소중립을 선언하고 구체적인 계획을 발표해야만 했던 것이다.


우리나라의 ‘2050 탄소중립 추진전략’은 비전으로 ‘탄소중립·경제성장·삶의 질 향상’을 설정하고 이를 실천하기 위한 3+1 전략으로 세 가지 전략(경제구조의 저탄소화, 신유망 저탄소산업 생태계 조성, 탄소중립사회로의 공정전환)과 하나의 추가 전략으로 탄소중립 제도적 기반강화를 들었다. 


이를 실현하기 위한 추진체계로 ‘2050 탄소중립위원회’를 신설하고 산업통상자원부에 에너지 전담 차관을 신설하기로 했다. ‘장기저탄소 발전전략’으로는 탄소중립 5대 기본방향을 제시했다. 여기에서 에너지공급 방식으로 화석연료 발전 중심의 전략공급 체계를 재생에너지(태양광, 풍력 등)와 그린수소 중심으로 전환하고, 이산화탄소포집(CCUS) 기술 등을 적극적으로 활용할 것임을 천명했다. 또한 탄소흡수원으로 산림, 갯벌, 습지 등 자연 생태 기반 솔루션 강화로 탄소흡수 능력을 높여 탄소중립 달성에 기여하도록 했다. ‘국가온실가스감축목표’로는 2030년까지 2017년 배출량 대비 24.4% 감축하는 목표를 제시했다. 또한 보충적인 감축 목표이행수단으로 국제탄소시장과 탄소흡수원 활용 계획을 포함했다. 그러면 이런 의욕적인 탄소중립 추진전략이 실제 가능한가?

온실가스 배출량 증가 추세

환경부는 매년 9월 전전년(前前年)의 온실가스 배출 실적을 발표한다. 배출량 계산에 꼼꼼한 검증이 필요해 시간이 걸리고 국제사회에 보고할 의무가 있기 때문이다. 즉 2019년 수치는 올해 9월이 돼야 발표된다. 1990년 이후 2018년까지 환경부에서 발표한 우리나라의 온실가스와 이산화탄소 배출량을 그래프로 그려보면   <그림 1>과 같다. IMF 경제위기를 맞은 1998년을 제외하고는 거의 35도 각도로 가파른 상승을 보이고 있다. 우리나라는 온실가스 배출량 순위에서 세계 11위이며 1위부터 5위까지는 중국, 미국, 인도, 러시아, 일본의 순이다. OECD 회원국 순위로는 한국은 5위로 상당히 높다.

<표 1>은 환경부가 발표한 우리나라의 온실가스 배출량 데이터로, 발표를 시작한 1990년 이후 계속적으로 급격히 증가하는 추이를 보여주고 있으며, 가장 최근에 발표한 2018년 실적은 1990년 대비 2.5배에 달하고 있다. 문재인 정부 출범 첫해인 2017년 실적이 2016년보다 16.2백만 톤 늘어났고, 2018년에는 전년보다 17.9백만 톤 늘어 계속 늘어나는 추세이다. 

표1연도별, 분야별 온실가스 배출량 추이

특히 2018년 급증은 원전 가동을 억제하면서 LNG 발전이 24.6%나 늘어나 발전(發電)에 의한 배출량이 17백만 톤 증가한 탓이 컸다. 박근혜 정부와 문재인 정부에서 한국이 국제사회에 공식 약속한 ‘2030년 536백만 톤’을 달성하려면 2018년 배출량이 727.6백만 톤이므로 매년 약 17백만 톤 정도씩 계속 줄여가야 한다. 


현재와 같은 상황에서는 불가능한 수치이다. 더구나 2050년 탄소배출량을 제로로 만들겠다는 문재인 대통령의 선언이나 정부의 추진전략은 구호에 불과하며 현실성이 전혀 없다. 그 이유를 구체적으로 데이터에 의해 살펴보자.


온실가스가 배출되는 분야는 크게 네 가지로 에너지, 산업공정, 농업과  폐기물이다. 이 중 에너지 분야가 가장 큰 온실가스의 주범이며 2018년 기준 총배출량의 86.9%(632.4백만 톤)를 차지한다. 이 분야에서의 온실가스 배출은 대부분 연료연소 배출량(627.9백만 톤, 99.3% 차지)으로 그 비중은 에너지 발전 산업(45.5%), 제조업·건설업(29.5%), 수송(15.5%) 등이 크다. 따라서 국가 온실가스의 45% 정도가 발전 부문이고 산업, 건설, 수송 등에서 직접 소비되는 에너지까지 포함하면 국가 온실가스 전체의 약 87%가 에너지에서 비롯된다. 


다음으로 산업공정 분야에서의 온실가스는 중전기기, 반도체·액정, 시멘트 생산 등에서 주로 발생한다. 농업 분야에서는 온실가스가 가축분뇨처리, 벼재배 등에서 발생하고 폐기물에서는 하폐수나 소각 등에서 발생한다.


‘2050 탄소중립 선언’과 ‘2050 탄소중립 추진전략’에는 방향 설정과 전략만 제시할 뿐 구체적인 감축 로드맵과 방법이 제시되어 있지 않다. 탄소중립을 향한 정부의 구체적 계획을 일부 볼 수 있는 것은 작년 12월 28일 발표한 ‘9차 전력수급기본계획’이다. 이 기본계획은 2년마다 향후 15년간의 전력수급 계획을 발표하는 것으로, 구체적으로 2020년에서 2034년까지 전력수요전망에서부터 발전원별 설비확충 계획과 각종 정책들까지 총망라하는 계획이다. 전력 발전 부문이 온실가스의 45%를 차지하므로 이 전력수급 계획은 중요하다. 이 계획의 기본 골격은 다음과 같다.

■전력소비량을 연평균 1.6% 증가하는 것으로 예측
■탈원전, 탈석탄 정책 계획대로 추진
■태양광, 풍력 등 신재생에너지 발전 대폭 확대
■발전량이 고르지 않은 신재생에너지의 단점을 보완하기 위해 액화천연가스(LNG) 발전소 확충

이에 따라 <그림 2>에서 보는 바와 같이 원전은 현재 24기가 가동 중이나 2034년에는 17기가 가동되고 차츰 완전히 없애는 것이다. 2024년 가동하는 원전이 26기인 것은 현재 건설 중인 신고리 5·6호기가 완성되어 잠시 늘어나는 것이고 그후 계속 줄여나가 2083년에는 원전 0기가 되는 것이다. 설비용량 증감을 보면 석탄발전은 올해 35.8GW(58기)에서 2034년 29.0(37기)로 감소한다. 


원전은 현재 23.3GW(24기)에서 2034년 19.4GW(17기)로 축소된다. 반면 태양광 &#8901;풍력은 현재 20.1GW에서 2034년에 77.8GW로 대폭 늘어난다. 서울 면적에 육박하는 태양광·풍력 발전설비가 추가로 건설될 예정이다. LNG 발전소도 올해 41.3GW에서 2034년에 59.1GW로 확대된다. 여기서 유의할 사항은 발전용량대로 실제 발전량이 나오는 것은 아니다. 그 차이는 발전원별 가동률과 가동효율이 다르기 때문이다. 석탄 발전과 원자력 발전은 기저발전으로 정기보수를 제외하고는 항상 돌아가고, 신재생 발전은 하루 중 발전 가동되는 시간이 한정되어 있고 불확실하기 때문에 들쭉날쭉하고 LNG 발전은 신재생에너지 발전이 일정량 이하인 경우에 가동하기 때문이다.


‘9차 전력수급기본계획’은 준비가 제대로 되지 않은 상태에서 졸속으로 나온 계획으로 보인다. 문 대통령이 지난해 10월 28일 발표한 ‘2050 탄소중립 선언’이나 12월 7일 발표한 정부의 ‘2050 탄소중립 추진전략’의 목표 달성을 위해서도 구체적인 계획이 보이지 않는다. 그리고 전력 수요증가를 1.6%로 보고 계획을 짰는데 이 증가율도 4차 산업혁명 확산, 전기차 수요 확산 등에 따른 전력 수요를 제대로 반영하지 않은 것으로 보인다. 


전력수요 증가는 앞으로 15년간 최소한 매년 2∼3%는 되어야 할 것이다. 이러한 지적에 대해 산업부 에너지자원실장은 “2050 탄소중립 목표를 실현하기 위한 대책은 관련 법 및 범정부 차원의 계획이 마련된 뒤 다음 전력수급기본계획에 반영할 것”이라며 “4차 산업혁명 확산에 따른 전력 수요 증감도 마찬가지”라고 했다.

장기적인 에너지 수급 위해 원전 살려나가야

‘2050 탄소중립 선언’이나 ‘2050 탄소중립 추진전략’의 방향은 ‘9차 전력수급기본계획’과 동일한 방향으로, 석탄과 원자력의 비중을 없애고, LNG와 신재생으로 이를 대체하겠다는 것이다. 그러면 이렇게 하면 탄소중립이 가능한가? <표 2>은 국제원자력기구에서 발표한 발전원별 이산화탄소 배출량이다. 석탄은 1kWh당 991g이 배출되어 가장 크고 다음은 석유, LNG, 태양광, 풍력, 원자력, 수력의 순이다. 탄소중립을 위해 탈석탄과 재생에너지(태양광, 풍력) 전략은 옳은 방향이나 LNG 확대와 탈원전은 완전히 잘못 가는 방향이다. 탄소중립을 위해서는 원자력과 재생에너지로 석탄, 석유, LNG 발전을 대체하는 전략을 구사해야 한다. 2050년 석탄 발전과 원자력 발전을 완전히 없애고 LNG와 재생에너지로 발전을 완전히 대체할 때 탄소중립이 가능한가? ‘국가온실가스 감축목표’에 보면 2030년 온실가스 목표치가 536백만 톤으로, 이는 2017년 온실가스 배출량(709.7백만톤)에서 24.4%를 줄이는 것이며, 이 목표를 정부는 유엔에 제출한 바 있다. 2030년에서 2050년까지 536백만 톤을 거의 제로로 해야 하는데 그 길이 보이지 않는다. <표 2>에서 볼 때 LNG와 재생에너지 발전에서도 원자력이나 수력보다 일산화탄소가 더 많이 배출된다. 이 배출분을 토지이용이나 산림조성(LULUCF) 혹은 이산화탄소 포집·활용·저장기술(CCUS)로 대체하기는 불가능하다.
‘2050 탄소중립 추진전략’을 보면 2050년 탄소중립으로 가기 위한 구체적인 계획이 없이 올해 안에 복수의 2050 탄소중립 시나리오를 수립하겠다고 언급하고 있다. 결국 정답은 석탄, 석유와 LNG에 의한 발전을 없애고 원자력, 수력, 재생에너지로 가야 한다. 작년 12월 10일 문 대통령은 청와대에서 가진 ‘2050 대한민국 탄소중립 비전 선언’에서 “산업과 경제, 사회 모든 영역에서 ‘탄소 중립’을 강력히 추진해 나가겠고, 재생 에너지 중심으로 에너지 주공급원을 전환하겠다”고 밝혔다. 


하지만 산업연구원은 “2050년까지 탄소 중립을 달성하려면 앞으로 30년간 전년 대비 10%씩 온실가스 배출량을 줄여야 한다. 이 과정에서 제조업 부문 생산이 최대 44%, 고용이 최대 134만명 감소할 수 있다”고 했다. 에너지경제연구원은 “탈원전을 유지하면서 2050년 발전 부문 탈탄소화를 이루려면 재생에너지 비중을 80% 수준까지 확대해야 하는데 총 500조 원 이상 추가 투자가 필요하다”고 했다.


국제사회가 2050 탄소중립을 향해 가고 있으니 우리도 보조를 맞춰야 한다. 그러나 2050 탄소중립은 우리나라로는 현실적인 목표가 아니다. 작년 2월 민간 전문가 69명으로 구성된 ‘2050 저탄소 사회비전 포럼’에서 발표한 다섯 안 가운데 가장 급진적인 안은 2050년 배출치를 178.9백만 톤으로 끌어내리자는 것이었다. 2017년 배출치에서 75%를 감축한다는 안이다. 이것이 가능하려면 석탄 비율은 현재의 10분의 1로, 재생에너지 발전 비율은 현재의 10배로, 친환경차 비율은 현재의 30배로 해야 어느 정도 가능하다는 것이다. 달성하기 힘든 목표이며 이를 ‘100% 감축’으로 잡는 것은 불가능하다.


2050 탄소중립은 에너지 구조와 경제 시스템을 완전히 뜯어고치는 작업이 될 것이다. 다른 나라들이 다 한다고 해서 우리나라도 허구적으로 한다고 말만 하는 것은 아주 잘못된 것이다. 이를 진지하게 하려면 경제 충격을 덜기 위해서라도 우리나라가 최고의 기술을 가지고 있는 원자력 에너지를 활용해야 한다. 국가기후환경회의(반기문 전 유엔 사무총장이 위원장)도 작년 11월 23일 회의에서 “탈원전을 고정불변의 것으로 놓고 2050 탄소중립을 이야기하기는 어렵다”고 했다. 맞는 논리이다. 온실가스 감축에 가장 효과가 코고 값싼 원자력 발전은 없애겠다고 하면서 탄소중립을 외치는 것은 허망한 얘기이다. 지금이라도 에너지 수급 기본 원칙을 수정하여 탈원전 정책을 폐기해야 한다.
 

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