▲ 김청균 홍익대학교 기계·시스템디자인 공학과 교수
에너지 절약정책

에너지를 절약하자는 선언적 구호는 더 이상 불필요하다. 에너지를 직접 사용하는 모든 설비나 장치에 적합한 에너지 절약기술을 적용한 에너지 절약형 부품이나 시스템을 개발해야 한다. 그동안 우리나라는 주로 고온에너지에 대한 자원절약이나 기술개발에 초점을 맞추었으나, 이제는 저온에너지에 대한 관심을 가져야 할 때다. 하절기에 집중된 저온에너지는 지구온난화와 생활여건의 전반적인 향상에 힘입어 2000년대 이후로 소비량이 급증했다. 냉방수요를 충족시키기 위해 발전소를 더 건설하고, 피크전력을 운영에 따른 구조적인 에너지 과소비 형태는 에너지 낭비의 문제를 넘어서 환경오염 물질을 과도하게 배출하기 때문에 부작용이 증폭되고 있다. 결국 산업발전 과정에서 불가피한 에너지 과소비는 기후변화에 연계된 자원절약 및 환경보호 국제협약 프로그램에 역행되는 것으로 국내 산업발전의 장애요소로 작용하는 것은 물론 우리나라 공산품 수출을 억제하는 결과를 초래하게 될 것이다.

평균이상으로 연료를 과다하게 사용하는 업체는 열에너지의 대부분을 외부로 방출해 낭비하지만, 에너지를 절약하고 재활용하는 업체는 사용 후의 폐열도 모두 회수하는 재생산 에너지 사이클을 구축해 총에너지의 활용도를 높이고 있다. 현장에서 일단 사용하고 난 고온에너지를 지역집단으로 추구하는 난방에너지 공급시스템이 우리가 추진하는 대표적인 에너지 절약, 환경친화적 에너지 공급시스템이라 할 수 있다. 최근 생활여건의 향상과 아열대 현상의 지속은 냉방에너지의 합리적인 운영과 효율적인 공급시스템을 갖추는 계기를 제공하였고, 에너지절약과 환경오염원 발생을 낮추는데 보다 많은 관심을 갖도록 하였다. 현재의 냉방에너지는 연료를 태워서 확보하지만, LNG의 기화과정에서 발생되는 냉열을 비롯한 냉각수, 저온의 심층수 등은 저온에너지 자체를 가공하지 않고 그대로 활용하는 것이다. 기존의 냉방에너지는 전기에너지와 냉매를 동시에 사용하므로 난방에 비하여 냉방은 냉방공급 시스템 구축에 많은 비용이 든다는 특징이 있다.

한국 CO2배출량 1.9%로 세계10위급
에너지절약·대체에너지 개발 정책 핵심

환경보호정책과 LNG

석탄, 석유, 천연가스 등을 태우는 과정에서 발생하는 연소 생성물 CO2, CO, NOx 등은 지구환경을 파괴하고 기후변화에 지속적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 화석연료를 연소한 후에 발생하는 가스물질은 자연 생태계나 기후변화에 심각한 영향을 미치는 징후는 대기오염, 지구온난화, 오존층 파괴, 이상기온 등과 같은 지구환경의 변화를 겪으면서 지구촌 곳곳은 큰 피해를 입고 있다.

1986년에 LNG가 국내에 처음 도입되면서 그동안의 핵심연료였던 석유나 석탄의 사용량을 줄이고, 가스 사용량을 대폭적으로 늘리는 에너지 정책으로 인해 에너지 수급정책에는 혁명적 변화를 가져왔다. 그 이후로 정부는 LNG 설비투자를 지속적으로 추진하였고, LNG에서 생산된 도시가스는 전통에너지인 석탄, 석유, 수력·원자력을 포함한 국내 에너지 소비량에서 11.3%(2004년도 기준)를 상회하는 핵심에너지로 성장하였다. 특히 IMF 이후로 국내 자원의 소비추이는 큰 변화를 가져왔는데 석유는 -1.3%, 무연탄은 -5.2%, 수력은 -14.9%, 원자력은 0.8%로 정체내지는 지속적인 감소세를 유지하였지만, LNG는 17.4%라는 폭발적인 수요증가로 연료에너지의 소비패턴에서 가스연료의 중요성이 크게 부각되었다. LNG는 석유나 석탄에 비해 친환경 에너지 자원으로 매장량이 풍부하고, 운송과 사용이 편리하기 때문에 국제기후협약의 규제강도가 높아질수록 화석연료에서는 유일한 대체에너지 자원으로 소비가 더욱 증가할 것이다. 그러나 LNG도 다량의 온실가스 CO2를 발생한다는 측면에서 항구적인 환경대책은 될 수 없다.

소비량이 증가할수록 LNG의 기화과정에서 발생되는 냉열도 함께 증가하므로 현재 버리고 있는 미이용 LNG 냉열의 활용방안은 에너지 업계의 중요한 관심사항으로 부각되고 있다. 하절기의 냉방에너지 공급원으로 제안된 LNG 냉열은 국민생활의 전반적인 향상과 지구온난화에 따른 아열대 현상의 지속, 화석연료 및 냉매사용 억제에 대한 국제협약을 극복할 수 있는 가장 현실적 대안으로 한국가스학회와 같은 전문가 사회에서 많은 논의를 거쳤고, 산자부의 에너지 산업정책으로 반영될 수 있도록 수차례 건의가 이루어졌다. 특히 최근에는 국회의 국정감사에서도 에너지 자원절약 및 온실가스 발생량 감축, 하절기 피크전력 완화방안 측면에서 냉열에너지의 효율적 활용에 대한 논의가 지속적으로 거론되고 있다.

인위적 환경변화와 국제기후협약

자연적 요소에 의해 지구환경이 변하는 것은 장기간에 걸쳐서 아주 서서히 진행되기 때문에 자연환경에 미치는 영향은 지극히 작다. 그러나 산업사회에서 배출하는 인위적 오염물질은 자연 생태계에 의해 정화되기도 전에 인간이나 동물을 포함한 자연에 대해 국지적 재앙으로 되돌아오는 순환적 폐해특성을 나타내고 있다. 지구환경의 변화는 특정 국가에만 국한되지 않고 지구촌 기후변화라는 부메랑으로 모든 국가들에게 직접적으로 영향을 미치기 때문에 세계의 환경 전문가와 정부 대표자들이 모여서 환경문제를 같이 해결하려고 국제기후협약을 맺어 강력하게 추진하고 있다.

지구촌의 환경오염 문제는 1992년의 리우기후변화협약에서 출발한다. 특히 1997년 12월에 일본 교토에서 합의한 ‘기후변화협약 교토의정서’에 의하면 선진국은 2008∼2012년까지 온실가스 배출량을 1990년도 기준 5.2%를 평균적으로 감축하고 CO2 배출권 거래제도, 공동이행제도, 청정개발체제 등을 강제하는 구체적 국제협약을 유럽국을 중심으로 강력하게 시행하고 있다.

선진국을 중심으로 화석연료 사용량을 감축하자는 국제적 환경합의는 수출주도형 국가인 우리로 하여금 산업발전과 환경보존이라는 현안을 어떻게 대처하느냐에 따라 선진국으로 진입할 수 있는 계기를 잡을 수 있다. 이제 OECD 선진국으로 가입한 우리나라는 2013년부터 국제협약을 준수해야 할 의무국가로 지정될 예정이지만, 화석연료 사용량 감축에 대한 실효적 대책은 부진한 상태이다.

LNG는 경제성 우수한 냉열자원
에너지절약·환경보호 1석2조

온실가스 과다 배출국 ‘한국’

우리나라에서 온실가스의 주요 배출원은 기업체의 생산활동에 따른 에너지 소비부문에서 66%, 자동차를 비롯한 폐기물 매립지의 환경부분에서 27%, 기타 7%로 온실가스 배출량을 연간으로 추정하면 14,000만톤(TC)에 해당된다. 지구촌에서 온실가스를 가장 많이 배출하는 국가는 24.3%의 미국, 14%의 중국, 10%의 러시아로 이들 국가는 세계 온실가스 배출량의 과반수를 차지한다. CO2 배출량 1.9%로 세계 10위권의 한국은 이미 에너지 과소비 국가로 분류되어 있기 때문에 화석연료 사용량 감축에 관련된 우리나라의 환경정책을 국제사회는 늘 주시하고 있다.

우리나라는 에너지 소비량이 경제 성장률 이상으로 빠르게 증가하고 있다는데 산업발전을 받쳐주는 에너지 소비패턴에서 문제가 있다. 이는 OECD 선진국의 에너지 평균 소비율 1.6%보다 크게 높은 수치에서 에너지 소비패턴의 문제점을 찾을 수 있다. 1990년대의 연평균 에너지 소비 증가율을 보면 한국은 7.5%로 일본의 2.3%, 캐나다의 2.1%, 미국의 1.7%, 프랑스의 1.3%에 비하여 크게 높고, 이들 국가의 평균치 1.48%보다는 6.3배나 높다. 우리나라의 에너지 과소비가 어느 정도 높은가를 수치적으로 보여주는 국민 1인당 에너지 소비량은 지난 20년간 4배 이상 증가하여 4.1TOE인 일본이나 프랑스와 같은 선진국 수준이다. 에너지 소비효율은 선진국에 비해 낮은 에너지 원단위(TOE/1,000$)가 2000년을 기준으로 볼 때 0.42로 일본의 0.14, 프랑스와 독일의 0.17~0.18, 미국의 0.32에 비해 2~3배나 높다.

에너지 자원의 97%를 외국에 의존하는 우리나라는 연간 280억원 이상을 수입하는 에너지 과다 도입으로 문제가 있다는 사실을 인정하고, 이에 대한 대책을 수립해야 한다. 이것은 우리나라 전체 수입총량의 20%에 해당하는 수치로 에너지 수입이 차지하는 비중이 너무 높아 국제무역수지 균형을 맞추기도 어려운 구조이다. 우리나라는 원유의 도입단가가 1$/B 상승하면 경제성장률은 0.1% 하락하고 소비자 물가는 0.15%나 상승하는 것으로 알려져 있다.

결국 우리의 경제는 원유가격과 도입량에 의해 큰 영향을 받고 있다는 사실을 잘 설명해주는 지표이다. 따라서 우리는 환경문제는 차치하고 지속적인 경제발전과 경쟁력을 확보하기 위해서는 우선 에너지 과소비를 줄이고, 에너지 절약 및 대체에너지 비중을 높이는 정책을 추진하는 것이 에너지 산업정책의 핵심이 되어야 한다.