[데이터로 보는 세상] 탈원전 포기가 정당한 이유
[데이터로 보는 세상] 탈원전 포기가 정당한 이유
  • 박성현 미래한국 편집위원·서울대 통계학과 명예교수
  • 승인 2021.11.09 10:17
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문재인 정부 들어 시작된 탈원전 정책과 2050년까지의 탄소중립안 등에 대해 갑론을박 많은 의견이 개진되고 있다. 발전설비는 단기간에 건설이 불가능해 짧게는 5년, 길게는 20년 정도의 기간이 필요하다. 따라서 장기전력수요 예측 및 발전설비 건설 계획이 중요하다.

이 글에서는 우선 우리나라의 지난 2009년 이후 원자력, 석탄 등을 포함한 에너지원별 발전량 추세를 살펴보고 OECD 주요국의 발전량과 비교하며 탄소중립 방안에 대한 전략과 실현성을 알아보기로 한다.

탄소중립정책의 최고 정책은 탄소배출 없는 원자력 발전 확대 뿐이다. 사진은 울진 원자력발전소 전경.

<표 1>에서 우리나라의 에너지원별 2020년 발전량 비중을 살펴보면 큰 순서대로 석탄(35.6%), 원자력(29.0%), 가스(26.4%), 신재생(6.6%), 양수(0.6%), 유류(0.4%), 기타(1.4%) 등이다.

발전량은 2009년 43만3604Gwh에서 11년 후인 2020년 56만3040Gwh로 증가했으니 약 13.0% 증가했다. 발전량의 증가 추세는 산업과 일상생활에서 전기 수요가 증가하므로 서서히 계속될 것으로 보인다.

<표1> 우리나라의 에너지원별 발전량 추세 (발전량 단위: Gwh, 비중%)

※ 자료 : 한국전력공사 연도별 한국전력 통계

2009년부터 2020년까지 11년간 각 에너지원별로 발전 비중의 증감 추세를 살펴보면 석탄 45.2%에서 35.6%로 9.6%p 감소, 원자력 34.1%에서 29.0%로 5.1%p 감소, 유류 3.2%에서 0.4%로 2.8%p 감소했다.

이와 반면 가스(LNG 혹은 천연가스로도 표현함)는 15.9%에서 26.4%로 증가해 10.5%p나 증가했고 신재생도 1.1%에서 6.6%로 5.5%p의 괄목할 만한 증가를 보였다.

2018년 이후 최근의 동향을 살펴보자. <표 1>에서 석탄발전이 2018년 이후 급격히 감소하고 있는데 이는 봄철 노후 석탄가동중지, 석탄발전 출력 80% 상한 제약, 미세먼지 계절관리제 등의 시행으로 발전량이 감소했기 때문이다.

원자력 발전은 탈원전 정책임에도 불구하고 2018년 이후 발전량이 증가하는 이유는 전년 대비 설비 용량은 동일하나 한빛1호기 재가동, 신고리4호기 투입에 따른 연간 발전량 증가 때문이다.

신재생에너지 발전은 정부의 지원정책에 따라 증가 추세를 보이고 있고, 가스는 원료 단가가 높은 발전으로 기저발전(석탄, 원자력) 및 신재생 발전량 증가에 따라 발전량에 변화가 크다.

<그림1> 2018년 OECD 주요국 발전원별 발전량

※ 자료 : IEA Electricity Information Statistics
※ 자료 : IEA Electricity Information Statistics

그러면 주요 외국의 에너지원별 발전량은 어느 정도인가? <그림 1>은 2018년 OECD 주요 10국에 대한 에너지원별 발전량 자료이다. 한국은 총발전량에서 세계 5위로 한국보다 앞서 있는 나라는 순서대로 미국, 일본, 캐나다, 독일이다.

에너지원별 발전량을 보면, 한국은 석탄→천연가스→원자력→신재생의 순서로 발전하고 있으나, 미국은 천연가스→석탄→원자력→신재생의 순서로, 독일은 석탄→신재생→천연가스→원자력의 순서이고, 프랑스는 원자력→신재생→천연가스→석탄의 순서이다.

나라마다 에너지원별 발전량에 차이가 있으며 이것은 그 나라의 사정과 에너지수급 정책에 따른 것이다. 석탄은 매장량에 한계가 있고 기후변화에 악영향을 주는 온실가스(주로 이산화탄소(CO2)로 구성됨)를 많이 배출하므로 각국이 석탄의 비중을 줄이려 하고 있다.

문재인 정부는 석탄과 원자력 비중을 줄이면서 천연가스와 신재생의 비중을 늘리려는 에너지정책을 시행하고 있다. 미국은 원자력과 신재생 비중을 늘리는 정책을 쓰고 있고, 독일은 신재생 비중을 높이고 원자력의 비중을 줄여나가고 있다. 프랑스는 압도적으로 원자력 비중(71%)과 신재생(21%)의 비중을 늘려나가고 있다.

<그림2> 2018년 대비 2030년 온실가스 배출량 단위 (단위:톤)

※ 자료 : 2021년 10월 8일 NDC 계획 정부합동 발표
※ 자료 : 2021년 10월 8일 NDC 계획 정부합동 발표

재생에너지는 송배전망·저장장치 구축에 비용 부담 커

지난 10월 8일 정부는 2030년 국가 온실가스 감축목표(NDC, nationally determined contribution)로 2018년 배출량 대비 40%를 줄이겠다는 계획을 발표했다. 파리기후협약에 따라 한국을 포함한 전 세계 197개국 기후협약 당사국들은 올해 안에 2030년 NDC를 제출해야 한다.

NDC는 5년마다 새로 작성할 수 있으며, 작성 시 기존 목표보다 감축 수준을 높여야 하는 ‘진전 원칙’을 갖고 있다. 40% 줄이겠다는 계획의 근거로 정부는 2050년 탄소중립을 달성하고 국제 동향(EU는 39.8% 감축, 미국은 45.8% 감축, 일본은 38.6% 감축 등) 등을 고려해서 정한 목표라고 밝혔다.

이 계획대로라면 한국은 <그림 2>에서 보여주는 바와 같이 2018년 7억2760만 톤에 달하던 온실가스 배출량을 2030년에는 4억3660만 톤으로 줄여야 한다. 40% 감축 목표를 달성하기 위해 부문별로는 에너지의 경우 태양광·풍력 등 재생에너지 비중을 크게 늘리는 방식으로 2030년까지 2018년 배출량 (2억6960만 톤)의 44.4%를 줄여 1억4990만 톤만을 배출한다는 것이다.

산업 부문 배출량은 연료 전환과 효율 제고를 통해 2억6050만 톤에서 2억2260만 톤으로 줄이겠다는 계획이다. 건물 부문은 건축물의 에너지 효율 향상, 수송 부문은 전기차·수소차 등 무공해차 확대로 배출량을 줄이고 폐기물 배출량도 각종 기술 개발로 줄인다는 계획이다. 이런 방법으로 총량에서 2018년 대비 2030년 40%를 줄이겠다는 야심찬 계획이다.

산업계는 정부의 NDC 계획에 대해 “현실적으로 불가능한 목표”라고 주장한다. 정부 발표안대로 NDC를 확정하면 에너지·산업 구조 재편 과정에서 천문학적인 비용이 들 뿐 아니라 경제 산업 전반의 어려움이 예상된다는 것이다.

재생에너지 발전 비율도 2020년 6.6%에서 2030년 30.2%까지 늘린다는 계획에 대해서도 재생에너지 송배전망과 같은 신규 설비에 투자하고 건설하는 데 걸리는 시간이 부족할 수 있고, 기상 상황에 따라 생산량이 불규칙한 재생에너지 특성상 많이 생산했을 때 이를 미리 저장할 수 있는 에너지 저장장치(ESS)를 구축하는 것도 많은 비용과 어려움이 있다는 것이다.

2030년까지 NDC 40% 감축안에 대한 구체적인 실현 계획을 구상해야 할 것이다.

2050 탄소중립, 획기적 기술개발 없으면 어려워

우리나라는 제조업 강국으로 철강, 화학, 반도체, 조선 등 전력 소비가 많은 제조업의 부가가치 비중이 높으므로, 앞으로도 전력 소비가 증가할 것으로 예상되며, 이에 따라 발전소 신규 건설이 필요하다.

신재생에너지 보급 확대는 세계적인 추세로 우리나라에서도 계속 추진해야할 것이나, 원자력 발전도 계속 필요하므로 탈원전 정책은 재고가 필요하며, 탄소중립(carbon net-zero) 정책으로 이산화탄소 배출량이 높은 석탄 발전은 줄여나가야 할 것이다.

탄소중립이란 지구의 온도를 높이는 주범인 온실가스(주로 이산화탄소) 배출량을 최소한으로 줄이되 불가피하게 발생한 양에 대해서는 산림조성, 탄소 포집 등으로 흡수해 실질적인 이산화탄소 배출량을 ‘제로(0)’로 만든다는 개념이다.

EU, 중국, 일본 등 세계 각국이 기후변화 대응을 위해 금세기 중반(2050년)까지 탄소 중립을 실현하겠다는 선언을 하고 있으며 한국도 이에 동참하겠다는 것이다.

탄소중립은 인류가 실천해야 할 피할 수 없는 대책이다. 따라서 이산화탄소 배출량이 적은 에너지 발전원을 찾아야 한다.

<표 2>에 보면 발전원별로 이산화탄소 배출량이 나와 있다. 석탄, 석유, LNG가 압도적으로 높으며 원자력과 수력이 제일 낮고 다음으로 풍력, 태양광 등의 신재생이다. 따라서 궁극적으로는 원자력과 신재생이 탄소중립으로 가기 위한 바른 선택이다.

작년 12월 10일 문 대통령은 청와대에서 가진 ‘2050 대한민국 탄소중립 비전 선언’에서 “산업과 경제, 사회 모든 영역에서 탄소중립을 강력히 추진해 나가겠고, 재생 에너지 중심으로 에너지 주공급원을 전환하겠다”고 밝혔다.

하지만 산업연구원은 “2050년까지 탄소중립을 달성하려면 앞으로 30년간 전년 대비 매년 10%씩 온실가스 배출량을 줄여야 한다. 이 과정에서 제조업 부문 생산이 최대 44%, 고용이 최대 134만 명 감소할 수 있다”고 경고했다.

에너지경제연구원은 “탈원전을 유지하면서 2050년 발전 부문 탈탄소화를 이루려면 재생 에너지 비중을 80% 수준까지 확대해야 하는데 총 500조 원 이상 추가 투자가 필요하다”고 했다.

국제사회가 ‘2050 탄소중립’을 향해 가고 있으니 우리도 보조를 맞춰야 한다. 그러나 2030 NDC 감출량 40% 달성, 2050 탄소중립은 우리나라로는 탄소중립을 위한 획기적인 기술개발이 없으면 현실적으로 어려운 목표인 것 같다. ‘2050 탄소중립’은 에너지 구조와 경제 시스템을 완전히 뜯어고치는 작업이 될 것이다.

다른 나라들이 탄소중립을 다 한다고 해서 우리도 한다고 말만하는 것은 옳은 자세는 아니다. 이를 실질적으로 하려면 경제 충격을 덜기 위해서라도, 우리나라가 안전성과 경제성에서 최고의 기술을 가지고 있는 원자력 에너지를 활용해야 하고, 재생에너지 발전 기술도 더 개발해야 한다.

결론적으로 우리나라는 이산화탄소를 많이 배출하고 값이 비싼 석탄, 석유, LNG의 사용을 줄이고, 이산화탄소를 적게 배출하는 원자력, 신재생(태양광, 풍력 등) 등으로 가야 할 것이다.

국가기후환경회의(반기문 전 유엔 사무총장이 위원장)에서도 작년 11월 23일 회의에서 “탈원전을 고정불변의 것으로 놓고 2050 탄소중립을 이야기하기는 어렵다”고 했다. 맞는 논리이다.

온실가스 감축에 가장 효과가 크고 값싼 원자력 발전은 없애겠다고 하면서 탄소중립을 외치는 것은 허망한 얘기이다. 지금이라도 에너지 수급 기본원칙을 수정하여 탈원전 정책을 폐기해야 한다.

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