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에너지 분야의 4차 산업혁명, ENERGY 4.0



ㅇ 4차 산업혁명(4th Industrial Revolution])은 디지털혁명(3차 산업혁명)을 기반으로 물리적·디지털적·생물학적 공간의 경계가 희석되는 기술융합의 시대로 정의[각주:1] 

* 1차 산업혁명(증기기관·기계화), 2차(전기동력원·대량생산), 3차(IT·자동화생산)

* 로봇과 인공지능, 생명과학 등 첨단기술들이 융합하여, 사이버물리시스템(CPS) 구축

* 사회, 경제, 문화 등 여러 방면에 영향력을 미칠 것으로 예상


이처럼 4차 산업혁명은 사회, 경제, 문화 등 여러 방면에 영향력을 미칠 것으로 예상되는 가운데, 에너지 분야에 있어서는 에너지의 디지털화를 촉진하는 에너지 4.0 시대로 진입하고 있습니다. ERIA(Economic Research Institute for ASEAN and East Asia, 아세안·동아시아경제연구소)의 한 경제학자는 에너지 4.0 시대에는 신재생에너지를 활용하면서 지능적인 제품 생산과 스마트한 에너지 사용이 가능할 것으로 설명하였는데요, 주로 사물인터넷(IoT, Internet of Things)을 기반으로 한 다양한 첨단 기술들이 에너지 산업에 적용될 것으로 보입니다.[각주:2]


[각주:3]



에너지 4.0의 주요 기술로는 센서를 활용하여 사람, 건물, 설비 등의 네트워크 통합화를 통해 에너지 최적화를 시키는 ‘가상물리시스템’과 에너지 빅데이터를 활용한 에너지 관리 솔루션인 ‘인공지능 에너지 수요관리’, IoT 기술을 활용하여 전원 및 송배전망 관리 시스템에 적용시키는 ‘스마트시티’, 버려진 에너지를 모아 사용가능한 전기에너지로 변환해 주는 ‘에너지 하베스팅 기술’ 등이 있습니다.




주요 선진국들에서는 이미 4차 산업혁명과 에너지를 융합한 발전이 진행 중인데요, 독일의 경우 ‘E-energy(Internet of Energy)’ 정책으로 ICT(Information & Communication Technology)에 기반을 둔 에너지 프로젝트를 진행하고 있으며, 일본 역시 2010년부터 스마트시티 관련 정책에 6,870억원 가량을 투자하면서 새로운 에너지 시대를 맞이해 나아가고 있습니다.


그렇다면 우리나라는 에너지 4.0 시대를 어떻게 대비하고 있을까요?


정부는 4차 산업혁명 전략위원회를 신설하고 4차 산업혁명 대책을 마련하여 대응방안을 순차적으로 수립할 예정이며, 한국전력공사는 차세대 지능형 전력망과 IoT 전용 인프라 구축 등 4차 산업분야와 에너지 신산업 분야에 투자를 확대할 계획이라고 밝혔습니다.



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2017. 03. 31 작성



  1. (다보스포럼,’16) [본문으로]
  2. http://blog.energy.or.kr/?p=13000 [본문으로]
  3. DFKI (2011) [본문으로]
  1. 2017.11.09 14:23

    비밀댓글입니다


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수도권 그린히트 프로젝트


1. 개요




수도권 서부지역의 인천 발전단지, 제철소, 수도권 매립지에서 발생하는 열을 활용하기 위하여, 

기존 집단에너지 배관 망에 연결한다는 광역 열 네트워크를 구축하는 사업이다. 


이 프로젝트가 성공한다면, 이용되지 않고 버려졌던 에너지를 활용하여 난방을 공급하기 때문에 사회 전반으로 에너지효용을 높일 수 있을 것으로 기대되었다. 


2013년 한난이 사업구상을 밝히면서 스타트를 끊었다. 이후 한국지역난방공사의 자체 연구용역과 KDI(한국개발연구원)의 예비타당성조사까지 통과하면서 추진이 구체화됐다. 그렇지만 2016년 12월 한국지역난방공사는 관련 전문가회의를 열어 그린히트 프로젝트 추진이 현재 여건으로는 어렵다고 최종 결론내고, 사업여건이 개선될 때까지 유보하겠다는 방침을 산업통상자원부에 보고했다. 






2. 무엇이 issue이었는가


2.1. 미활용 에너지량 산정


반대 입장 : 보고서의 각종 수치가 수시로 변경되어, 미활용에너지량 산정 값의 신뢰성이 없다고 주장


2013년 산업부 주관 공청회 자료와 KDI 예비타당성 중간 보고서를 비교해보면,

미활용 에너지의 양이 큰 차이를 보인다는 점이다. 


당초 계획안인 공청회 자료에는 발전소(870만 Gcal), 제철소(81만 Gcal), 산업체(90만 Gcal), 매립지(64만 Gcal), 폐기물(32만 Gcal) 등연간 1137만 Gcal의 열을 활용하는 것으로 되어 있지만

대통령 보고를 한 KDI 중간보고서에서는 발전소(189.8만 Gcal), 매립지(97.3만 Gcal) 열만 포함되었다. 


설명회에서는 연간 1104만 Gcal, 공청회에서는 1137만 Gcal, 대통령보고에는 300만 Gcal로 발표하여

미활용 에너지량이 매번 다르다는 issue가 있다. 


또 각 항목별로도 부풀려 계산이 되었다는 주장이 있다. 


찬성 입장 : 최종 사업계획 확정시까지 검토과정을 거치면서 여러가지 사업 환경변화에 따라 각종 수치가 변경된 것이다. 



2.2. 열 손실율 


반대 입장 : 보고서에 명시된 광역망의 열손실률 2%가 아닌, 지역난방의 일반적인 손실률 10%를 적용하는 것이 맞다는 주장


찬성 입장 : 열손실률 2%는 EN규격(유럽통합규격)에 따라 온도와 열전도 값 등의 운영조건을 적용한 이론적 계산 결과이다. 실제로 2cm에서 110cm에 이르는 다양한 관경의 열배관으로 약 1,592 km의 열배관을 운영하고 있는 한국난방공사의 연간 열손실률은 약 5% 수준이다. 


2.3. 편입비용비율(B/C ratio)  

반대 입장 : KDI의 예비타당성 중간보고에 소비자 잉여를 공깁편익에 포함시켜 그린히트 사업의 편익비용비율을 1.11로 계산하여 경제성 있따고 판단하였다고 하였으나, 소비자 잉여는 현금화 될 수 없기 때문에 특히 사적재의 사업성 내지 경제성을 평가할 때 공급편익에 포함될 수 없다.


2.4. 리스크 관리  

한국난방공사로 열(미활용에너지)을 공급해주는 발전회사들이 전력예비율 상승 등 전력시장 급변에 따라 열생산에 따른 리스크를 광역망사업자가 모두 부담해야만 사업에 참여할 수 있다고 입장을 밝혔다. 

 

2.5. 경제성

발전사에서 '열생산을 위한 모든 발전비용에 전력시장 수입을 제외한 비용'을 수열단가로 산정하였고, Gcal 당 6만원 수준을 요구하였다. 

여기에 광역망운영비 1.5만원/Gcal을 더하면, 7.5만원/Gcal 정도의 도매 열거래 단가가 산출되었다. 


하지만, 열을 구매해줘야할 소매사업자(한진중공업, 서울에너지공사, 짐코, 대성산업 등)들이 요구하는 단가는 5만원/Gcal으로 수지타산이 맞지 않는다.  

 


3. 왜 중단 되었는가

광역 열 배관이 구축되면, 한국난방공사는 매출액이 증가가 예상되는 반면, 도시가스업계 측면에서 매출액이 줄어들 것으로 보이기 때문이다. 이러한 이유 때문에 도시가스관련 업체들의 반발이 가장 심하였다. 또한 전력시장 환경변화에 따라 배열 가격이 상승하여 경제성을 악화시켰고, 정책적 배려가 이뤄지지 못한 것이 원인으로 꼽힌다. 






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2016. 12. 01 작성

2017. 07. 18 추가





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태양광 대여사업


태양광 신규시장 창출과 보급 확대를 위한 태양광 대여사업이 2014년 6월 25일부터 본격 개시된다.


에너지관리공단은 태양광 보급 활성화를 위해 올해 시행하는 태양광 대여사업의 사업자로 에스이아이비, LG전자, 한빛이디에스, 솔라이앤에스, 한화큐셀코리아 5개 컨소시엄을 선정했다.


태양광 대여


[각주:1]


태양광 대여사업은 

소비자가 태양광설비 설치비용을 부담하지 않고 태양광 설비를 빌려서 매달 설치 전기요금의 80% 이하로 지불하게 되고, 

대여사업자는 설비 대여료와 REP(Renewable Energy Point) 판매수입으로 투자금을 회수하는 사업이다.


1. 소비자 


최대 7만원의 태양광 대여료를 지불하며, 설치 후 최소 7년간(기본약정기간)은 태양광 설비를 사용

소비자 희망시 계약을 연장(최대 7년) 할 수 있으며, 동 연장기간의 대여료 상한은 월 35천원임(초기 대여료의 1/2)

월평균 450kWh의 전력사용가구(월전기료 101천원)는 설치후 7년까지는 월 평균 21천원, 8∼15년간에는 월 56천원의 수익이 가능한 것으로 평가됨. 월간기준 : 전기료(106천원)-대여료(70천원)-설치후 전기료(15천원)=21천원 

월 전력사용량 평균이 350kWh 이상인 단독주택(약 150만호) 을 대상

에관공 신재생에너지센터 홈페이지(www.energy.or.kr) 또는 한국태양광산업협회(www.kopia.asia)를 통해 

각 대여사업자별 대여조건을 확인 후 계약할 수 있다.



2. 대여 사업자

대여사업자는 A/S 우수성 및 고객만족도, 사업운영능력, 경영상태 등에 대한 전문가 평가를 거쳐 선정 

소비자에게 15년간의 대여기간(기본기간 7년연장기간 8년)동안 안정적인 유지보수 서비스를 제공하기 위해 대여사업자, 제조기업, 전문시공기업간 컨소시엄 형태로 운영될 예정


기본약정기간에는 대여료와 발급받은 REP(216원/kWh) 판매를 통해 투자비를 회수하며, 설치 후 8년부터는 대여료(초기 대여료의 1/2)만으로 운영 

REP는 대여사업에 발행하는 신재생에너지 공급인증서로 발전사는 RPS 과징금 경감수단으로 REP를 구매·활용할 수 있게 된다. 단 기본기간 이후 연장기간 8년 동안에는 발행되지 않는다.





다운로드

14년 대여사업자별조건 및 연락처.hwp



국외 태양광 대여사업 


태양광 대여사업은 국내보다 해외에서 먼저 활성화됐다.


1. 미국

태양광 대여 사업이 활발하게 진행 중인 미국은 가정용 태양광 시장은 연간 353MW로, 20억 달러의 시장이 형성돼 있다. 

매년 10만 가구가 태양광 발전설비를 대여하거나 구입해 설치한다. 태양광 대여사업자의 수도 20여개에 달한다. 

이들 기업은 유통업체와 제휴를 통해 전국에서 수요자를 발굴하고 있다. 그만큼 소비자의 접근이 쉽다. 


연방·주정부는 높은 세액공제를 바탕으로 사업자와 투자자를 유도하면서 시장이 활성화되고 있다. 미국 정부는 총 투자비의 30%를 세액공제 형태로 보조하고 있다.


[각주:2]

태양광 대여 전용 금융 상품도 다양하다. 뱅크오브아메리카(BoA), 씨티, 모건스탠리 등 대형 금융기관들이 운영하는 프로그램이나 신용협동조합의 주택용 태양광 융자상품 등을 통해 소비자들이 쉽게 사업에 참여할 수 있다.


태양광 대여 업체와 유통 업체가 손을 잡고 주택용 태양광 발전소 판매·상담 부스를 운영하고 있기도 하다. 실제로 썬런은 유통업체 코스트코에 150개 매장을 운영하고 있다.


서재홍 한국태양광산업협회 부장은 “미국은 전국 150개 코스트코 매장을 포함해 쇼핑몰, 생활용품점 등 유통업체에 주택용 태양광 판매부스가 마련돼 있다”며 “우리가 이마트에서 약정계약을 하고 핸드폰을 사는 것처럼 미국은 유통업체에서 태양광 대여상담부터 판매, 계약까지 할 수 있다”고 설명했다. 


이 덕분에 지난해 미국 태양광 시장의 규모는 연간 353MW, 약 20억달러의 규모를 갖추고 있다. 매년 10만 가구가 태양광 발전 설비를 대여하고 있고, 대여 사업자의 수도 솔라시티, 썬파워, 썬런 등 20여개에 달한다.


태양광 업계의 한 관계자는 “미국의 경우 세액공제와 다양한 펀딩을 통해 사업자를 유인하고 있고, 다양한 마케팅 수단, 폭넓은 설치 대상, 융자상품 등을 통해 소비자를 유인하고 있다”며 “이를 바탕으로 국내 태양광 대여 사업을 추진할 필요가 있다”고 말했다.



과거 국내 태양광 대여사업 


앞서 지난해 시범사업 기간 동안에는 월 평균 전력 소비량이 550kWh 이상의 가구를 대상으로 사업을 추진했다. 이 정도 전기를 쓰는 가구는 전체 가구의 1%를 넘는 수준에 불과한데, 이 때문에 60여가구가 사업을 신청하며, 정부 목표치를 크게 밑돌았다.


2014년에는 ‘13년 시범사업과 비교시 사업대상 확대, 대여료 인하, REP 인상, 약정기간 축소 등 소비자와 사업자의 수익과 편익이  개선된 바, 태양광 대여사업이 활성화 될 것으로 기대됨

2013년 대비 2014년 수정된 사항 
  • 대상가구 : 550kWh 이상→350kWh 이상 
  • 대여료 상한 : 101천원→70천원 
  • REP : 128원/kWh→216원/kWh 
  • 약정기간 : 12년→7년 
에관공 관계자는 “지난해 태양광 에너지 대여 시범 사업에 참가한 가구는 60여가구(180kW)로 초라한 수준이었다”며 “이번에 참여 제한을 완화하면서 한달에 350kWh이상의 전력을 사용하는 696만5000여가구의 33.1%에 해당하는 가구가 태양광 대여 사업에 나설 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 에관공은 올해 태양광 대여 사업에 660가구(2MW)가 참여할 것으로 전망하고 있다.


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2014. 06. 24 작성



  1. http://goo.gl/V7O0EP [본문으로]
  2. http://goo.gl/cPKT7i [본문으로]

2014. 01. 08 아시아경제 백우진 기자


2020년까지 1만㎿ 전기 생산해 경제개발 발판 마련

히말라야산맥 자락에 자리잡은 작은 나라 부탄이 수력발전을 경제성장의 동력으로 선택해 집중적으로 키우고 있다. 


부탄 정부는 현재 1500㎿인 수력발전 용량을 2020년까지 1만㎿로 늘린다는 계획을 추진 중이다. 지금보다 약 6.7배로 발전용량을 확충한다는 것이다. 부탄은 강수량이 연간 3000~5000㎜로 풍부하고 유역의 수위 차이가 커서 수력발전에 유리한 천혜의 조건을 갖추고 있다. 부탄에서 수력발전으로 생산 가능한 전력은 최대 2만5000㎿로 추정된다. 새로 추가되는 전기 중 대부분은 전력이 달리는 인접국가 인도에 제공할 예정이다. 


최근 파이낸셜타임스(FT)와 더타임스 오프 인디아 등 언론매체는 오는 여름에 완공돼 가동에 들어가는 다가추 수력발전 프로젝트를 전하면서 부탄의 경제발전 전략을 소개했다. 



[각주:1]

부탄 동부 왕두 지역에서 가동되는 수력발전소의 변전소. 사진=블룸버그



다가추수력발전소는 2010년에 시작돼 모두 2억4000만달러가 투자되는 프로젝트로 발전용량은 126㎿에 이른다. 부탄 국영기업 드룩그린파워가 지분 59%를 보유한 최대주주이고 부탄 국민연금이 15%, 인도의 타타파워가 26%의 지분을 갖고 있다. 아시아개발은행(ADB)은 이 프로젝트에 8000만달러의 차관을 제공했고 오스트리아의 한 은행도 자금을 대출해줬다. 


다가추는 부탄 정부가 민간기업 투자를 받은 첫 발전 프로젝트다. 인도 기업이 부탄 발전시장에 뛰어든 것도 처음이다. 


FT는 불교 왕국 부탄이 자연환경을 태고의 모습으로 유지하는 가운데 경제의 문호를 열고 개발하려는 시도라는 점에서 수력발전 성장전략이 눈길을 끈다고 평가했다. 


수력발전은 부탄의 주요 수출산업으로 국내총생산(GDP)의 5분의 1을 기여한다. 부탄의 전력 수요는 300㎿ 수준이어서 수출 여력이 충분하다. ADB에 따르면 부탄은 2010년에 인도에 5579kw/h의 전기를 2억2300만달러에 판매했다. ADB 관계자는 "인도와 방글라데시가 최근 송전선으로 연결돼 부탄에서 생산한 전기를 방글라데시로도 공급될 수 있게 됐다"고 말했다. 


현재 전력수출 금액은 그러나 원유 수입과 개발 프로젝트에 나가는 외화를 충당하기에는 턱없이 부족한 실정이다. ADB에 따르면 2010~2011년 부탄의 경상수지 적자가 GDP의 22% 수준으로 쌓였다. 


부탄은 인구가 70여만명에 불과하고 1인당 GDP는 2000달러 수준이다. 수력발전 외에 이렇다할 수출산업이 없는 부탄은 대외균형을 회복하면서 경제를 성장시키는 방법으로 수력발전 용량 확충을 택했다. 체링 토브가이 부탄 총리는 청정 에너지 생산을 극대화하겠다는 의지가 확고하다. 미국의 신재생에너지 전문 언론매체 클린테크니카는 토브가이 총리가 부탄의 에너지원에서 수력의 비중을 훨씬 더 키우고 그럼으로써 원유 수입을 70% 줄이려고 한다고 전했다. 


전력으로 원유를 대체하기 위해 토브가이 총리는 부탄의 택시를 전기차로 교체하는 방안을 검토하고 있다. 택시 한 대 하루 연료 비용이 800루피(약 1만3700원)가 드는데, 전기차로 바꾸면 80분의 1인 10루피로 줄어든다.(부탄에서는 인도 루피도 통용된다.) 토브가이 총리는 전기가 풍부하고 저렴하다는 바탕 위에 수도 팀푸를 세계적인 전기차 명소로 만들고 이를 통해 녹색 수송 기술에 대한 투자를 유치하고 싶어 한다. 


토브가이 총리는 "우리 경제는 최상의 상태는 아니고 수력발전은 위험을 감수할 만한 투자다"라고 말했다. 그는 "수력발전을 주셔서 하늘에 감사하다"고도 말했다. 다가추의 틴리 도르지 최고경영자(CEO)는 "수력은 부탄의 척추"라고 표현했다. 


부탄은 국내총생산(GDPㆍGross Domestic Product)보다 포괄적인 지표인 국민총행복(GNHㆍGross National Happiness)을 만들어 이를 향상시킨다는 목표 아래 정책을 펴고 있다. 도르지 CEO는 GDP와 GNH에 대해 "우리 정책이 관련된 한 부탄 사람들은 행복해야 한다"며 "그 과정에서 우리는 물론 더 많은 돈을 벌 것"이라고 말했다. 당연한 말이지만 GNH를 높이는 GDP 성장이 가능하며 부탄은 수력발전을 통해 이를 추구하겠다는 것이다. 



  1. http://goo.gl/KZj4SP [본문으로]

- 소규모(100 kW 미만) 태양광발전소 전체 44.5% 차지 -

- RPS 시행 3년, 태양광 발전용량 1GW 초과 전망 -


□ 에너지관리공단(이사장 변종립) 신재생에너지센터는 지난 5월 2일(금), 국내 태양광 관련 산업육성과 태양광발전사업자의 투자 안정화 유도를 위해 별도 의무공급량(태양광) 이행을 위한 판매사업자 선정 결과를 발표했다.


* 태양광판매사업자 선정제도 : RPS 14개 공급의무자들의 별도 의무공급량(태양광) 이행을 지원하고, 소규모 발전사업자들의 안정적인 공급인증서(REC) 판매를 통한 경제성 확보를 지원하기 위해  ‘11년 하반기부터 매년 2회 신재생에너지센터의 주관으로 공고ㆍ접수ㆍ평가ㆍ배분이 추진되고 있음.


□ 신재생에너지센터는 지난 달 총 6개 공급의무자로부터 선정용량을 접수받아 16만2,000 kW(가중치 적용 물량)의 선정 용량을 공고한 바 있으며,  총 4,530개소 68만5,097kW(설비용량 54만8,734 kW)의 참여자가 접수하여 843개소 16만2,090 kW(설비용량 13만9,465 kW)의 참여자가 선정, 4.23대 1의 경쟁률을 보였다.


ㅇ 선정된 발전소의 평균 가격은 11만2,591원/REC으로 산정되어 지난 하반기 12만8,539원 대비 1만5,948원 하락하였으며, 육지지역은 11만4,803원, 계통한계가격이 육지보다 높은 제주지역은 75,992원으로 산정되었다.


□ 특히, 올해부터는 100kW 미만의 소규모 사업자에 대해 선정용량의 30%를 우선 선정하고 있으며, 그 결과 716개소 7만 2,115kW(설비용량 5만 6,799kW, 전체용량의 44.5%)의 소규모 사업자가 12년간 안정정인 수익을 보장 받을 수 있게 되었다.


□ 한편, RPS제도는 시행 3년차로 2012년 183MW의 태양광설비 보급을 시작으로 2013년 389MW가 보급되었으며, 2014년도 3월까지 212MW가 보급되어 작년 보급량의 55%를 달성하는 성과를 보였다(2014.3월 기준 RPS 태양광 누적보급량:784MW)


ㅇ 태양광 발전소수는 2012년도 1,115개소, 2013년도 1,901개소, 2014년도 3월 기준 937개소이며, 누적 기준 3,953개소가 보급되었다.


□ 지역별로는 전남(194MW), 전북(147MW), 경남(84MW) 순으로 높은 보급실적(전체 태양광 보급 용량의 54%)을 보이고 있으며, 이밖에도 강원, 경북, 충남, 경기, 부산, 충북 등에서도 최근 급격한 증가추세를 보이고 있다.


□ 용량별로는 2012년도 970개소(87%), 2013년도 1,621개소(85%), 2014.3월 기준 798개소(85%)가 100kW이하 소규모 발전사업자(누적기준 3,389개소, 86%))에 해당하는 것으로 나타났다.


□ 2014년 RPS를 통한 태양광 별도의무공급량은 480MW로, 올해 RPS 태양광 보급용량이 누적용량 기준 1GW를 초과 달성할 것으로 전망된다.태양광 1GW의 발전설비를 통한 발전량은 1,314GWh로 이는 300kWh를 사용하는 가구 기준으로 약 36만5천가구가 1년간 사용할 수 있는 양이다.


□ 에너지관리공단 신재생에너지센터 관계자는 “태양광 산업의 활성화와 보급 확대를 위해 지속 노력할 것이며, 향후 소규모 발전사업자의 경쟁력 확보를 위해 더욱 노력하겠다.”고 밝혔다.


2014-05-12

출처 - 신재생에너지 코리아 http://goo.gl/YjB0US



로널드 라이트의 <진보의 함정>에 의하면 인간은 1960년대 초 자연의 연간 산출의 70% 가까이 이용했지만 1980년대 초에 100%에 이르렀고 1999년에는 125%를 넘었다. 인류의 발전이 지구의 자원과 에너지의 본전을 파먹어 들기 시작했다는 얘기다.


지난해 여름 더위를 더위로 견뎌보겠다고 작심했다가 포기해버린 씁쓸한 고백을 한 바(<한겨레> 2013년 9월27일치 ‘에어컨 디톡스 실패 유감’) 있지만, 그 후유는 은근히 길었다. 추위가 다가오면서 나는 그동안 실내에서는 입지 않던 내의를 입고 외출할 때도 두툼한 누비 코트를 걸치며 전력을 덜 사용하는 방한 조처를 취하는 가운데 내 눈길은 에너지 문제로부터 문명의 붕괴에 이르는 글 대목에 자주 닿았다. 


소심한 기(杞)나라 사람의, 그러나 결코 어리석을 수 없는 걱정으로, 지구가 언젠가는 파멸할 수도 있다는 예상이 분명하게 보여 왔다. 과학과 기술도 모르고 경제학도 불통인 소시민의 단순한 셈으로도, 지구의 자원을 그 재생 능력보다 더 많이 사용한다면 분명 이스터 섬처럼 이 세계가 황폐한 땅으로 파산할 것은 피할 수 없는 일이다. 그 셈법이 소박하기에 그 결론은 오히려 분명했다.


앤드루 니키포룩의 <에너지의 노예>에는 재미있지만 아찔한 실험 하나를 소개한다. 

2009년 네 개의 침실이 딸린 한 가정에서 네 식구가 어느 일요일 으레 사용하는 전기스위치를 올리자 옆집에 모인 한 무리의 자원자들이 100개의 자전거 페달을 열심히 돌려 그 실험가정이 필요로 하는 에너지를 생산해내기 시작했다. 그 장면들이 <비비시>(BBC) 방송에 전달되었는데, 오븐에서 열을 내도록 하려면 24명이 페달을 밟아야 했고 토스트 두 장을 굽기 위해서는 11명이 필요했다. 자전거 페달을 돌리던 대부분은 그날 일을 마치자 그대로 쓰러져버렸고 그중 몇 명은 며칠 동안 걷지 못했다. 페달을 밟았던 사람들이 음식으로 섭취한 에너지는 그 페달을 밟는 데 사용한 에너지보다 더 많았다. 이 사태를 본 <가디언>은 “전세계 에너지 자원이 부족해지면 노예제도가 부활하리란 점에 의문의 여지가 없다”고 논평했다. 오늘날의 세계는 경제적으로 성장하고 있지만 그것에 필요한 에너지 자원은 점점 줄어들어 언젠가는 채무상태로 허덕일 것이 분명하며 그럴 경우 고대 그리스처럼 노예를 사용하든가 문명의 파멸을 맞아들이든가 할 수밖에 없다는 것이다.


다시 니키포룩을 인용하면, 1800년에 7000억달러였던 세계 경제 생산 가치는 2000년 35조달러라는 ‘가공할 수치’를 올렸고 여기에 들인 에너지가 20세기는 1900년의 이전 1000년 동안 사용한 에너지의 10배를 사용했고, 지난 100세기 동안 인류가 사용한 에너지는 20세기에 사용한 에너지의 3분의 2였다고 계산한다. 1800년에는 석탄과 말, 인간노예, 바람의 형태로 석유 4억1000만톤에 해당하는 에너지를 소모했지만, 1990년에는 석탄과 석유 등 화석연료 330억톤을 ‘먹어치웠다.’ 국내총생산(GDP)이 1% 상승하려면 석유 수요가 3%씩 증가해야 하고, 미국인 한 명이 매년 소비하는 석유는 174명의 노예노동에 해당하는 23.6배럴이다. 


로널드 라이트의 <진보의 함정>에 의하면 인간은 1960년대 초 자연의 연간 산출의 70% 가까이 이용했지만 1980년대 초에 100%에 이르렀고 1999년에는 125%를 넘었다. 인류의 발전이 지구의 자원과 에너지의 본전을 파먹어 들기 시작했다는 얘기다.

에너지 과용으로 이루어진 진보가 인간의 자멸을 이끈다는 곳곳의 경고를 듣는 데서 생긴 불안은 당혹을 넘어 당연히 불길한 예감으로 닥친다. 로널드 라이트는 현대 과학기술의 진보와 재화의 과소비는 “변동이 통제를 벗어나고 있다는 것을 알아차렸고 산업의 힘에 의해 인류가 자살할 수 있는 수단을 발견했다”고 지적하며, 영국과학진흥협회장 리스는 “우리의 현재 문명이 금세기의 마지막까지 지속할 가능성은 50 대 50을 넘지 못한다”고 경고한다. 


화석연료의 대안으로 모색하고 있는 재생 바이오 연료에 대해, ‘가이아 이론’의 창시자인 러블록은 현재 사용하고 있는 자동차·기차·비행기 등 교통용으로만 매년 2~3기가톤의 탄소를 태워야 하는데 세계 인구의 연간 소비량이 0.5기가톤이니 지구가 여섯 개 이상 필요하다는 계산으로 비관한다.


물론 이런 경고에는 협박만이 아니게, ‘현재와 같은 상태라면’이란 전제가 붙어 있다. 


예언이란 것이 인간의 무수한 변수에 대한 고려를 다 할 수 없어 틀리게 되는 것이 마땅한데, 비관적 인구론을 제기한 맬서스가 산아율의 하강과 식량 증산 기술의 발전을 예측하지 못해 그 전망의 적실성을 잃고 만 것도 그런 예다. 1970년대부터 끊임없이 제기된 석유 고갈론과 에너지 위기론도 그 후의 새로운 유전 발견과 채유 기술의 개선, 셰일가스와 식물유 개발, 풍력·조력·지열 등 자연-재생 에네르기의 활용 등 새로운 대체 에너지를 발굴·이용함으로써 석유종말론을 유예시키는 데 성공했다. 그럼에도 석유파동은 끈질기게 제기되고 출렁이는 유가가 세계 경제를 좌지우지했다. 아무리 밝은 청사진을 내놓는다 하더라도 유한한 지구가 인간의 무한한 소비 증가를 감당 못할 것은 분명하다. 더구나 지구 인구의 반을 넘는 중국·인도 등 개발 국가들이 미국 같은 선진 생활수준에 이를 때 소요될 그 막대한 에너지양을 어떻게 감당할 것인가.


<제로 성장 시대가 온다>의 하인버그는 이런 비판적인 전망에서, 인구와 소비의 증가는 지속될 수 없다, 재생 가능 에너지를 자연적인 보충보다 더 빨리 소비하면 안 된다, 재생 불가능한 자원의 소비 속도를 늦추고 최대한 재활용해야 한다, 폐기물을 최대한 줄이고 인간과 환경에 무해하게 바꾸어 식량과 원료로 삼아야 한다는 등 새로운 원리의 경제학을 제창하며 인간행복지수를 내세우는 부탄의 ‘느릿느릿 발전 방안’을 고려할 것을 제안한다. 사람이 과연 더 낮은 문화 상태로 퇴영할 수 있을까라는 이유로 부탄의 행복지수 개념에 회의하는 내게 그 방향의 정책적인 구상을 독촉하는 책이 원제(Enough is Enough)보다 더 멋진 제목으로 번역된 디에츠와 오닐의 <이만하면 충분하다>였다.


“더 많이의 광기에서 충분의 윤리로 목표를 바꾸고 성장의 한계를 받아들여 지구의 생명 유지 시스템을 훼손하지 않고 우리의 필요를 충족시키는 경제를 건설”할 것을 제의하는 이 책은 1908년부터 2008년 사이 세계 인구는 15억에서 68억으로 4.5배, 1인당 국내총생산은 7600달러로 6배 증가했으며 이 때문에 1세기 전보다 현재 11배의 에너지와 8배의 물질을 사용한다고 계산한다. 지구 생태계 용량의 8분의 12로 과소비하는 오늘의 경제성장주의를 지양하여 ‘역성장’(degrowth), 적어도 ‘지속가능한 세계’로 만들어야 하고 ‘더 많이’의 욕망에서 ‘충분’의 윤리로 반전해야 할 것을 요구하면서, 하인버그의 ‘부탄으로의 귀환’을 좀더 실현가능한 정책인 ‘정상상태경제론’으로 구체화한다. 이 제안에서 제안되는 ‘참 진보지표’는 국민경제에서 재화(goods)만 계산하고 환경파괴, 재앙, 범죄 등 악화(bads)는 제외한 ‘국민 총행복’ 개념을 도입하는 실질적 행복의 정책들을 포함하고 있다.


1만년 전의 농업혁명, 200년 전의 산업혁명에 뒤이은 21세기의 지구적 파산을 우려하는 하인버그의 비관론과, 케빈 켈리의 <기술의 충격>이 지목하는 ‘바이오, 인포, 로보, 나노’ 등 4-O의 새로운 기술 혁명의 낙관론 앞에 동시에 닥쳐오는 자원과 에너지 고갈 문제를 어떻게 견뎌내야 할 것인가. “진보란 인간의 자멸을 위한 함정”이란 위기의식에서 ‘제로 성장의 문명’이란 대전환을 찾아야 할 때가 온 것이다. 18세기 산업혁명의 거대 변화에 대응한 애덤 스미스의 ‘국부론’ 체제를 극복하고 21세기적 행복 추구의 새 경제-윤리학 구도가 나와야 한다. 그런데 정작, ‘성장 없는 발전’이란 그 모순어법의 과제가 쉽게 해결될 것 같잖은 아포리아인 것이다.


김병익 문학평론가[각주:1]

  1. http://www.hani.co.kr/arti/opinion/column/622963.html?_fr=mr1 [본문으로]


제러미 리프킨-팬실베니아 대 교수

 

인터넷에서 벌어지는 거래공유에 대해 일찌감치 예언했던 제러미 리프킨. 사람들은 시간이 지날수록 그의 통찰이 현실에 부합하는 걸 확인하면서 더 큰 신뢰를 보내고 있다. 그는 이미 거대자본 중심으로 진행되는 신자유주의 시장이 변할 수밖에 없음을 예언했다. 그 바탕에는 지구적 재앙으로 다가온 환경위기와 함께 인류 문명이 더욱 넓혀놓은 사람들의 공감 능력 확대가 있다.

 

인터넷을 통한 개인과 개인의 소통은 시장을 바꿔놓았다. 아프리카 수단 할머니의 좌판에 놓인 대바구니가 할머니의 인생 이야기와 묶여 스웨덴, 뉴질랜드로 팔려가는 시대이다. 이처럼 네트워크가 강화된 세상은 산업의 동력인 에너지 생산 체계마저 바꿀 수 있다.

 

지금 세계는 두 개의 트랙으로 갈라지고 있다. 한 트랙은 현재의 대량소비사회를 유지하며 자본주의 시장을 안정시키고자 새로운 화석연료 개발을 추진한다. 다른 한 트랙은 재생 가능 에너지망을 설치해 환경재앙을 막고, 무엇보다 개인 대 개인이 연결되는 새로운 상품과 거래망을 선점하려는 도전이다.

 

첫 시작점은 미미한 차이지만 시간이 지나면서 두 트랙의 거리는 점점 벌어진다. 어느 시기에 돌아가려 해도 이미 시간이 흘러버렸기에 과거의 출발점은 사라진다. 그래서 현재의 선택이 미래를 결정한다. 제러미 리프킨 교수로부터 전 지구적으로 맞대결하고 있는 신구 트랙의 움직임, 그리고 오늘 우리의 문명이 어떤 전환점에 와 있는지 들어보았다. 미국 워싱턴 DC에 있는 그의 사무실에서 인터뷰를 했던 지난 6일은 20년 만에 찾아온 한파로 동부가 꽁꽁 얼어붙던 날이었다.

 

 

 

 


제러미 리프킨 교수가 지난 6일 워싱턴 DC 자택에서 에너지 생산과 유통의 혁명이 중심인 3차 산업혁명에 대해 설명하고 있다. | ⓒ오소영 사진작가

 

 

 

▲ 온난화로 기후변화 재앙… 세계 ‘두 트랙’으로 갈려
원전 80% 프랑스는 물론 중국도 3차 산업혁명 동참

 

▲ 집·빌딩·PC·휴대폰… 모두 ‘개인 발전소’ 갖고
분산 생산해 수평 이동… ‘에너지 인터넷’이 미래

 

 

안희경 = <문명, 그 길을 묻다>의 첫 인터뷰 대상자는 문명을 탐구해온 생태학자 재레드 다이아몬드였습니다. 그는 지구의 풍요를 누릴 수 있는 시간이 이제 50년뿐이라고 했습니다. 자원이 고갈되기 때문이라는 진단입니다.

 

리프킨 = 19세기 1차 산업혁명과 20세기 2차 산업혁명을 이루면서 우리는 화석연료를 다 퍼냈습니다. 전체가 같은 문명을 창조하겠다고 그걸 태웠죠. 그리고 지구온난화를 만들어냈어요. 지구의 물 순환이 바뀌는 끔찍한 일이 벌어졌습니다. 기온이 1도 오를 때마다 대기는 땅에서 7%의 강수량을 빨아들입니다. 물이 균형을 잃고 더 많은 집중호우가 내립니다. 눈은 봄까지 오고 봄 홍수, 여름 가뭄에다 초대형 허리케인과 태풍이 더 자주 찾아옵니다. 지구는 4억5000만년 동안 5번의 멸종 시기가 있었는데 온도변화 때문이었죠. 과학자들은 지금 6번째 멸종이 시작됐고 이번 세기가 끝나는 시점까지 생명 종 가운데 최대한 60%를 잃을 수 있다고 말합니다. 그런데 인간들은 완전히 잠에 취해있어요.

 

= 재레드 다이아몬드는 우리에게 지속 가능한 경제를 제안했습니다.

 

리프킨=무엇을 지속가능한 경제라고 했나요.

 

안 = 생산할 수 있는 만큼 소비하는 겁니다. 선생님의 해법은 어떤 것인가요.

 

리프킨 = 우리가 할 만한 것이 하나 있습니다. 재생 가능한 자연에너지를 산업의 동력, 생활에너지로 바꾸는 3차 산업혁명을 이루는 겁니다. 이제 학문적인 단계에서 실용적인 단계로 넘어왔고, 클라우스 핸슈 전 유럽연합 의장, 메르켈 독일 총리, 올랑드 프랑스 대통령, 리커창 중국 총리가 받아들였습니다.

 

안 = 중국까지 에너지 정책을 수정했다는 것이 놀랍습니다. 작년 11월 중국공산당 3중전회(제18기 당중앙위원회 제3차 전체회의)에서 환경의제가 채택되었다는 기사를 보고 대기오염 문제를 심각하게 거론하나보다 정도로 짐작했는데 그런 규모가 아니군요.

 

리프킨 = 중국은 경제 변화에서 앞서기 위한 결단을 내린 겁니다. 지난 9월 중국 지도자들과 3주 동안 회의를 열었습니다. 이런 말을 하더군요. “리프킨, 우리는 1차 산업혁명도 놓치고 2차 산업혁명도 놓쳤소. 그렇지만 3차는 절대 놓치지 않을 겁니다.” 중국국가전망공사 회장이 3차 산업혁명을 진행하겠다는 글을 3주 전에 발표했습니다. 전력 분산을 위해 에너지 인터넷 배치에만 820억달러를 4년 동안 쓰겠답니다. 제 책이 2012년에 중국에서 출판됐는데 당시 왕양의 추천을 받았습니다. 그는 중국 최대 산업단지가 있는 광둥성의 수장이었고 지금 중국 경제 부총리인데, 그가 3중전회에 발표했고 리커창 총리가 선택한 거죠.

 

안 = 에너지 인터넷3차 산업혁명을 아우르는 핵심 같은데, 이는 선생이 만든 개념인지요.

 

리프킨 = 이미 변화하고 있는 일입니다. 젊은이들이 음악 파일을 공짜로 공유하기 시작할 때 음반 회사들이 질겁을 했어요. 하지만 막을 수 없었습니다. 신문도 블로그에 대해 듣고 싶어하지 않았죠. 지금, 신문도 내리막길입니다. 이미 수십억의 인구가 오디오, 비디오 텍스트를 생산하고 공유하는 시대죠. 게다가 거의 공짜입니다. 이와 똑같은 움직임이 에너지로 옮겨가고 있습니다.

 

안 = 제가 사는 캘리포니아에서는 캠핑 가면 알루미늄 포일에다 조잡하게 뭘 연결해서 태양열로 불도 밝히고 밥도 하는 이들을 봅니다. 휴대용 솔라 발전기인데 그 발상에 눈이 번쩍 뜨였습니다. 아! 에너지도 사적으로 소유할 수 있구나 해서요.

 

리프킨 = 우리 모두가 발전소 주인이 되는 겁니다. 두 가지가 발생할 때 경제적 혁명이 일어났어요. 첫째, 새로운 에너지 체계를 창조하는 것, 둘째, 그것을 운영할 소통 혁명을 창조하는 것입니다. 그러면 경제 패러다임이 바뀝니다.

 

19세기에 수공업 인쇄에서 증기 인쇄로 옮겨갔기에 학교에서 공부할 만큼 인쇄물을 만들어 낼 수 있었습니다. 공교육이 발전하고 그 안에서 노동력 보충이 이뤄졌죠. 1차 산업혁명은 인쇄술과 기관차와 증기력을 갖춘 공장이 합작한 커뮤니케이션 에너지였습니다.

 

20세기의 두 번째 커뮤니케이션 통합은 중앙집중식 전력, 전화에서 라디오와 텔레비전으로 커뮤니케이션 미디어가 발전했고 자동차와 교외 문화를 운영하는 거대 소비사회를 만들었습니다. 2차 산업혁명이죠. 하지만 이는 죽어가고 있습니다. 석탄, 석유, 천연가스, 타르샌드(모래층에 섞여있는 중질 원유) 같은 화석연료가 고갈되고 지구를 오염시키며 더 많은 비용을 유발하니까요. 생산성이 없습니다.

 

다행히 지금 우리는 커뮤니케이션 에너지의 새로운 수렴으로 향하는 중간 지점에 있습니다. 3차 산업혁명은 인터넷이 추진합니다. 중앙 집중이 아니라 분산적인 방식이죠. 이는 위에서 아래로 내리꽂는 형식이 아니라 협력적입니다. 수평적인 권력입니다.

 

 

안 = 인터넷은 수평적 소통이고 분산적 권력인 것은 모두 동의합니다. 그런데 분산적인 에너지는 무엇입니까.

 

리프킨 = 석유, 천연가스, 핵발전에 사용되는 우라늄 등은 몇몇 지역에서만 발견됩니다. 거대한 군사적 투자를 요구하고 지리정치학적으로 긴장을 고조시키고 대규모 자본의 논리로 움직입니다.

 

안 = 지난 100년간의 군사적 충돌을 화석에너지를 향한 지정학적 긴장으로 보는군요.

 

리프킨 = 분산적인 에너지는 우리 모두가 갖고 있습니다. 집과 빌딩을 개인 발전소로 바꾸는 거예요. 지붕에서는 태양에너지를 끌어오고 건물 벽면에 수직으로 바람에너지를 받고 땅 밑에서는 지열을 끌어올립니다. 빌딩 안에서 나오는 쓰레기를 에너지로 전환할 수도 있습니다. 개인 컴퓨터 갖고 있죠? 휴대폰도 있죠? 이제 개인 발전소를 갖는 겁니다. 다섯 가지 핵심 요소 중 첫째가 바로 이 재생 에너지로의 전환인데 유럽연합이 공식 서약을 했습니다. 2020년까지 전력의 3분의 1을 재생 에너지로 바꿀 겁니다.

 

안 = 프랑스는 핵발전으로 80%의 전력을 충당하는데도 변화에 참여합니까.

 

리프킨= 프랑스가 달라졌습니다. 올랑드 대통령이 작년 9월에 3차 산업혁명의 리더가 되겠다고 공표했습니다. 우리팀과 함께 프랑스 북부 노르 파드칼레 산업지구에 대한 마스터 플랜도 마친 상황입니다. 20년 동안 1년에 20억유로를 쓰기로 했어요. 독일에서는 제가 메르켈 총리의 공식적인 조언자로 함께합니다. 독일은 이미 23%가 그린 전력이고 2020년까지 35%의 전력이 기존 건물에서 나오게 될 겁니다. 자, 여기 두번째 핵심 사항이 있습니다. 우리들 각자가 경제 성장의 주역이 되는 겁니다. 살고 일하는 건물을 작은 개인 발전소로 개조하는 데는 수백만개의 일자리와 수천개의 작은 사업장이 필요해요. 인간의 노동력이 집약적으로 필요하기에 경제가 살아납니다.

 

안 = 미국의 전 노동장관이 대기업이 미국에다 제조공장을 세웠다고 해서 일자리 창출이 되겠구나 싶어 반갑게 축하 연설을 하러 갔다가 기겁을 했다는 일화가 생각납니다. 인간 직원은 100여명뿐이고 기계들이 도열해 있었던 거죠.

 

리프킨 = 일자리뿐 아니라 더욱 큰 기회는 이 모든 것을 소유하는 주인이 작은 생산조합이라는 겁니다. 소비자조합, 개인, 농부, 도시거주민들이 주체입니다. 거대한 회사는 감당하기 어려운 조건이기 때문이죠.

 

그리고 핵심 요소 세번째는 에너지 저장입니다. 햇빛이 매일 있는 것도, 바람이 늘 부는 것도 아니기에 이를 저장하는 기술을 발전시켜야 하는데, 필요할 때마다 꺼내 쓰도록 수소 축전 기술이 많이 발전하고 있습니다.

 

네번째는 인터넷처럼 작동된다는 겁니다. 남는 에너지가 있으면 스마트폰 앱에다 프로그램 할 수 있고 이 전기를 아일랜드에서 동부 유럽에다 건네줄 수 있어요. 인터넷처럼 하면 됩니다. 정보를 만들어 디지털로 저장하고 온라인으로 나누는 거죠. 지금 독일, 덴마크에서 시작 단계입니다.

 

다섯번째는 운송입니다. 도요타가 2015년에 수소차를 선보일 예정이고 혼다, 현대, GM이 이미 수소 연료전지차를 완성했습니다. 곧 아무 빌딩에서나 플러그를 꽂고 수소 하이브리드 차에 충전하면 됩니다. 반대로 남은 전기를 그린 에너지로 돌려놓을 수도 있고요. 이 다섯 가지 핵심 요소는 3차 산업혁명을 만드는 인프라 구조입니다. 앞으로 10년에서 30년 사이에 전체 경제가 바뀔 겁니다.

 


▲ 핵이 공해 없는 에너지라 ‘에너지 자본’이 우릴 속여

▲ 조합, 농부, 도시민 등이 스스로 그린에너지 창출
‘에너지 민주화’ 이룩해야

▲ 한국, 이 기회 놓치면 10년 뒤 세계 2부리그에

 

안 = 화석연료의 대안으로 원자력 발전이 유리하다는 입장이 여러 중앙 정부들의 호응을 얻습니다. 한국도 그렇습니다. 물론 건설되는 지역의 저항은 심하죠. 한국은 원자력 말고도 밀양 송전탑 건설로 어르신들이 목숨을 끊어가며 저항하고 있습니다. 정부는 에너지 공급 거리가 멀더라도 경제적 효율을 위해서는 대규모 발전을 해서 가져와야 한다는 입장입니다.

 

리프킨 = 송전탑은 중앙 집중적 방식입니다. 먼 거리에서 가져오고 그 지방사람들은 희생을 강요받죠. 댐도 그렇습니다. 그리고 핵발전소도. 이들은 민주적인 방식이 아닐뿐더러 모두 몇몇 사람들의 손에 집중되어 있고 그들을 위한 겁니다.

 

안 = 그래도 핵발전은 태워 사라지는 것이 아닌, 재생 에너지이자 공해 없는 그린 에너지라는 데 공감을 불러일으킵니다.

 

리프킨 = 아닙니다. 핵발전은 우라늄에 기초합니다. 일정량의 우라늄이 땅속에 있어 이를 플루토늄으로 재생하는 것인데 당신은 이 테러의 시대에 모든 사람들이 플루토늄을 갖기를 바랍니까? 자, 핵발전이 진행되는 비즈니스 세계의 논쟁을 들려줄게요. 좀 깁니다. 제가 세계에서 제일 큰 개발팀의 의장을 맡고 있습니다. IT, 전자, 물류, 건축, 건설, 금융 다 모여있는데, 우리팀 CEO들은 핵발전이 비즈니스적 관점에서는 끝났다고 진단합니다. 체르노빌 사건 이후에 20년 동안 그 누구도 핵발전소를 짓지 않았어요. 그러다 기후변화 이야기가 나오니까 핵 산업에서 “잠깐만 당신들은 우리가 필요해. 우리는 이산화탄소를 내뿜지 않거든”하며 목소리를 높였죠.

 

이 주장에는 큰 하자가 있습니다. 기후변화에 최소한의 영향력을 미치려면 20%를 생산해야 하는데 원자력은 6%뿐입니다. 그렇다고 20%를 채우려면 노후된 핵발전소를 다 제거하고 매달 한 개씩 40년간 세워야 합니다. 비용적으로 이득이 없습니다.

 

두번째 국제원자력기구(IAEA)가 발표하기를 우라늄이 부족해 2030년에는 비용이 올라가 적자가 될 거라고 했어요.

 

그 다음, 핵 폐기물을 묻을 곳이 없습니다. 70년 동안 핵발전소들이 핵 폐기물 문제를 해결하겠다고 했는데 아직도 방법을 모릅니다. 미국은 네바다주에 핵 폐기물 지하창고를 세우는데 16년 동안 80억달러를 썼습니다. 우리는 단 한번도 그 창고를 열어 본 적이 없습니다. 왜 그럴까요? 이미 그곳이 새고 있기 때문이에요.

 

그리고 더 큰 이유는 냉각수가 없다는 겁니다. 프랑스에서는 40%의 담수를 냉각수로 쓰는데 기후변화로 물이 뜨거워 쓸 수 없게 됐어요. 그래서 그리 급하게 유럽과 프랑스의 원자력발전소들이 문을 닫아야 하는 거죠. 해수면에 세울 수는 있어요. 하지만 위태롭습니다. 쓰나미와 태풍이 더 증가하고 있으니까요. 왜 그렇게 비싼 핵발전을 하려고 하는 거죠? 한국에는 모든 사람이 다 생산할 수 있는 공짜 그린 전기가 있는데요.

 

원자력발전은 중앙 집중 방식으로 몇몇 회사들에만 이득을 줍니다. 모든 동네에서 생산자와 소비자 조합으로 소유할 수 있는 그들만의 에너지를 창출해야 합니다. 독일이 지금 하는 일이죠. 모든 한국인이 자기 마당에서 에너지를 가져올 수 있을 때 ‘파워 투 더 피플’, 즉 국민에게 권력을 쥐여줬다고 부를 수 있는 에너지 민주화를 이룩하는 겁니다.

 

안 = 대한민국 헌법 제1조에 ‘모든 권력은 국민으로부터 나온다’고 명시되어 있습니다. 생산 동력인 에너지를 국민 손에 쥐여줌으로써 권력이 국민으로부터 작동되겠네요. 가슴 뛰는 일입니다. 기존의 에너지망 속에 있던 기업들은 무엇을 하게 됩니까.

 

리프킨 = 과거 중앙 집중식은 전기를 팔아서 돈을 벌었지만 지금은 네트워크를 연결해 주는 서비스를 하는 겁니다. 경영하는 사람들은 생산성의 85%가 열역학적 효율이고 단지 15%만이 설비와 숙련된 노동자들에게 있다는 걸 알고 있습니다. 빅데이터를 가진 전력 회사의 도움으로 전체 망 속에서 남는 에너지가 부족한 곳으로 원활히 흘러가도록 운영되면 에너지 비용과 재료 비용, 자원 비용이 줄어들면서 기업의 생산성은 극적으로 상승할 겁니다. 더 많은 성장이 이뤄질 거예요. 독일 전력회사 RWE, EnBW, 프랑스 최대 전력회사인 EDF도 이 길에 동참했습니다.

 

안 = 한국이 이 기회를 놓치면 어떻게 될까요.

 

리프킨 = 지금부터 10년 뒤에는 힘의 논리에서 2부 리그에 있게 되겠죠. 유럽과 중국이 이미 움직였습니다.

 

안 = 미국은 어떻습니까.

 

리프킨 = 미국과 캐나다는 불행히도 궤도 밖에 있습니다. 하지만 캘리포니아주, 워싱턴주, 오리건주와 뉴잉글랜드, 텍사스 남부의 샌안토니오부터 오스틴까지는 움직이고 있어요. 정말로 슬픈 일은 요즘 미국이 한다는 혁신에 있습니다. 미국은 실리콘밸리를 만들며 산업혁명의 반을 이뤘는데, 그만 멈춰 버렸어요. 셰일가스와 타르샌드로 가버렸습니다. 기존의 에너지 회사들이 우리에게 엉터리 상품을 팔아먹는 일을 용인한 겁니다. 셰일가스, 타르샌드가 훨씬 싸다며 그 값만 선전하고 있어요. 이는 중앙 집중화된 화석에너지 자본이 버티고 있기 때문입니다.

 

안 = 미국 셰일가스가 세계 에너지 시장을 움직인다는 보도가 등장합니다. 셰일가스는 지하수 오염에다 지구온난화를 촉진한다는 비판을 받는데도, 워낙 기름값이 오르니 한국도 가스공사, 석유공사, SK 등이 개발 투자에 적극적으로 움직인다고 합니다.

 

리프킨 = 셰일가스 쪽으로 엄청나게 몰리는데, 미연방 정부가 말하기를 2020년이면 셰일가스 가격이 올라 사라질 거라고 합니다. 가격을 유지하면서 미국은 결국 6년이란 기회의 시간을 놓치는 것이죠. 2025년엔 2류국가가 될 겁니다.

 

안 = 한국은 서울시에서 원전 하나 줄이기 운동을 합니다. 전력 수요가 가장 큰 곳에서 수요를 줄임으로써 서울로 인해 먼 곳에 세워질 수 있는 원전 건설을 막는다는 것입니다.

 

리프킨 = 서울시는 오바마 대통령이 했던 실수를 하지 않았으면 합니다. 오바마는 정말 큰 실수를 했어요. 그는 수십억달러를 경기 부양에 썼습니다. 하지만 고립적인 프로젝트에다 각각 따로 놀도록 했어요. 배터리 공장은 여기에, 태양열 공장은 저기에. 새로운 경제 패러다임에 맞는 인프라를 구축하지 못했습니다. 핵심은 연결된 설비를 만드는 겁니다.

 

안 = <공감의 시대>에서 선생은 우리가 협력적 경제를 만들 수 있는 공감하는 본성을 갖고 있다고 했습니다. 모두가 신자유주의 논리 속에서 공기업의 이윤을 셈하는 요즘인데 인간의 착한 본성을 신뢰하기에는 시절이 참 각박합니다.

 

리프킨 = 신경인지과학과 진화생물학에서 과학자들이 증명하고 있는 바가 있습니다. 우리 인간이 고통에 대해 공감하는 신경회로망을 갖고 태어났다는 겁니다. 예를 들어 당신 팔에 거미가 기어가는 걸 본다면, 나도 간지러울 거예요. 또 피를 흘리면 나도 움찔할 테고요. 인간은 공감 신경으로 연동되어 있습니다. 그러니까 호랑이보다 힘이 약하고 느린데도 살아남았겠죠. 본성적으로 어울려 살고자 교감합니다. 모든 문명도 그래서 이룩해 왔고요. 젊은이들은 필리핀에 태풍이 왔을 때 트위터를 날리고 비디오를 찍어 보냈습니다. 페이스북을 하는 아이들은 글로벌 교실에 있죠. 이들은 이제 인류를 핏줄로 나누지 않아요. 다른 종들 역시 가족의 일부라고 여길 겁니다. 온 생명이 연결되어 있음을 피부로 느끼죠. 물론 나는 나이브하지 않아요. 2075년을 생각하면 몸서리쳐집니다. 기후변화가 급속하게 진행되고 있거든요. 모든 두 번째 이슈들은 미루고 심각하게 우리 사회의 전환에 뜻을 합쳐야 합니다.

기사출처 - 경향일보 (http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201401132143185&code=210100)

 

 


제러미 리프킨 교수님의 제3산업혁명을 뜻깊게 읽었었다. 알고보니 집 한켠에 꼽혀있던 수소혁명도 그가 저술하였다.

이번 기회에 싹 읽어봐야 겠다. 

image © fraunhofer ISE  


독일 프라운호퍼 협회(ISE, soitec, CEA-leti, helmholtz center berlin)에서 CPV를 이용하여 태양광발전 효율을 44.7% 달성하였다. four solar subcell이라는 태양광셀의 새로운 구조를 이용하였다. CPV는 일사량이 풍부한 지역에서는 기존 PV보다 두 배의 효율을 기대할 수 있다. subcell은 다양한 파장대를 이용할 수 있게 III-V multi-junction 반도체 물질로 제작하였다. 


 the fraunhofer institute for solar energy systems ISE, soitec, CEA-leti and the helmholtz center berlin have achieved a new world record for the conversion of sunlight into electricity using a new solar cell structure with four solar subcells. a new record efficiency of 44.7% was measured at a concentration of 297 suns, indicating that 44.7% of the solar spectrum’s energy – from ultraviolet through to the infrared – is converted into electrical energy. these solar cells are used in concentrator photovoltaics (CPV), a technology which achieves more than twice the efficiency of conventional PV power plants in sun-rich locations. several cells made out of different III-V multi-junction semiconductor materials are stacked on top of each other causing the single subcells to absorb different wavelength ranges of the solar spectrum.   

external quantum efficiency of the four-junction solar cell



source - 

http://www.ise.fraunhofer.de/en/press-and-media/press-releases/presseinformationen-2013/world-record-solar-cell-with-44.7-efficiency?set_language=en

연료전지에 전망과 현실이 엇갈린다. 셰일가스의 등장으로 5~10년 뒤 전망은 `장밋빛`이지만 현실은 경제성 부족으로 보급에 난항이다.


28일 가스 업계에 따르면 미국에서 촉발된 셰일가스 혁명으로 천연가스(LNG)를 원료로 사용하는 청정에너지 연료전지에 기대가 커지고 있다. 향후 발전용·가정용 연료전지 보급 확대에 따라 신규 가스수요처로 부상할 것이라는 전망이다.


연료전지는 수소와 공기 중 산소의 전기화학반응을 이용해 전기와 열에너지를 생산하는 고효율, 친환경 발전시스템이다. LNG를 연료개질기에 투입해 수소를 뽑아내고 이를 산소와 반응시켜 전기를 만든다. 셰일가스 혁명으로 LNG 가격이 낮아지면 연료전지가 태양광과 풍력 등 다른 신재생에너지원보다 경제성이 높아질 수 있다는 분석이다.


도시가스 업계는 연료전지를 사업 확장의 기회로 보고 있다. 한계에 달한 도시가스 공급 상황을 타개할 주요 사업으로 점쳐진다. 가스업계 추산으로 1㎿급 연료전지 발전소에서 연간 170만㎥ LNG를 소비한다. 원전 1기 규모(1GW)의 연료전지 시장이 열린다고 가정하면 연간 17억㎥, 국내 LNG 연간 소비량의 4%에 달하는 신규 수요처가 생기는 셈이다.


SK E&S, 삼천리 등 도시가스업체들은 가정용·발전용·건물용 연료전지 사업에 적극 나섰다. 정부 주관 연료전지 기술 개발에 참여하고 그린홈 100만호 사업 등 보급사업에도 참여 중이다.


발전용 연료전지 부문에서는 신재생에너지의무할당제(RPS)에 힘입어 연료전지 공급사인 포스코에너지 등과 ㎿급 대형 프로젝트를 진행한다. 삼천리는 한국수력원자력, 포스코에너지 등과 추진하는 60㎿급 연료전지 발전소가 준공되면 연간 도시가스 판매량 2.5% 수준의 수요가 발생할 것으로 기대했다.


반면에 부족한 경제성은 연료전지 사업의 걸림돌로 지목된다. 연료전지 시스템 가격, 기술 등이 아직 미흡하고 유지·관리 등 비용문제도 불안한 수준이다.


1㎾급 가정용 연료전지 시스템은 현재 5000만원 정도로 고가다. 발전용 연료전지 시스템 설치 단가는 ㎾당 400~500만원 수준이더라도 최근 몇 년 사이 30%가량 급등한 LNG 가격은 연료전지 발전 사업자에 적지 않은 부담을 안겨 준다.


가스업계는 가정용 연료전지 시스템 가격 인하를 위해 제조사의 원가절감 노력과 대량 보급이 필요하다고 분석했다. 발전용 연료전지는 소규모 사업자에도 발전용 가스요금을 적용하고 연료전지의 냉난방 기능을 고려해 냉방용 가스요금 수준으로 LNG요금을 낮춰야 경제성을 맞출 수 있다는 의견이다.


가스업계 관계자는 “셰일가스가 본격 공급될 5~10년 후에는 연료전지 활성화도 이뤄질 것”이라며 “연료전지 시장 선도와 가스산업 발전을 위해 RPS 등 신재생에너지 보급 사업의 일환으로라도 연료전지 사업을 이어갈 수 있도록 관련 제도 개선이 필요하다”고 말했다.[각주:1]



기존 한전 수전 및 보일러 난방과 비교분석

가정용 전력·도시가스요금 등도 영향 미쳐


가정·상업용 연료전지시스템은 전력을 생산하면서 동시에 난방에 필요한 열을 생산하는 마이크로 CHP(Combined Heat and Power)의 특성을 갖고 있다.

연료전지는 신재생에너지개발 이용보급촉진법에 의거, 신에너지로 분류되어 있으며 2030년까지 단기, 중기, 장기의 3단계로 구분된 그린에너지로드맵(2009)이 제시되어 있다. 국내에서는 그린홈 100만호 보급사업 등을 통해 보급지원정책이 시행 중이다.


100㎡규모 아파트 대상으로 분석

출력조절이 용이한 1kW급 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 가정용을 대상으로 경제성 분석을 수행함에 있어 분석의 편의상 서울의 난방면적 100㎡인 아파트를 대표가정으로 전제했다.

해당가구의 2009년 기준 시간대별 전력과 열 수요를 추정, 시간단위로 연료전지의 최적 운전방안을 선택하는 방법으로 경제성 평가를 시도했다. 구체적으로는 기존의 개별가스난방과 수전(受電)하는 경우와 비교해 상대적으로 얼마나 경제성이 확보되는지, 경제성을 확보하기 위한 조건은 무엇인지를 점검했다.

연구의 분석을 위해서는 몇 가지 전제를 세우는 것이 필요하다. 물론 사용된 전제는 다소 현실에서 벗어날 수도 있다. 하지만 기본 모형을 설정하고 분석한 뒤, 전제의 변화에 따른 민감도 분석 등을 통해 전제가 갖는 의미를 평가해 볼 수 있다.

연구에 사용된 전제들은 다음과 같다.

비교대상이 되는 기존시스템의 경우 한국전력공사로부터의 수전과 일반 가정용 보일러 난방을 가정한다. 가정용 보일러(27Mcal)의 시스템 비용은 60만원, 열효율은 85%로 전제했다.

연료전지시스템은 열과 전기를 동시에 생산하며 연료 개질기, 스택, 축열조, 보조보일러, 열교환기, 인버터를 통합한 시스템이다. 시스템 출력커브에 따라 열, 전기효율이 출력별로 차등 적용된다(GS퓨얼셀 내부자료 인용). 이 시스템의 단위시간당 최대 전력 및 열공급 용량은 각각 1kW, 1.098Mcal이다.

연료전지 운용 시, 부족한 열은 보조보일러(27Mcal)로 공급하되 그 열효율은 기존 보일러와 동일하게 적용하고 초과 공급열은 축열조(최대용량 9Mcal)에 저장한다. 단, 편의상 열손실은 없다고 가정한다.

전력의 경우 부족한 전력은 수전하고, 초과 공급전력은 ‘소규모 대체에너지 발전전력의 거래에 관한 지침’에 근거, 상계거래(net metering)를 전제한다. 수전 전력요금은 가정용 특성상 누진제를 적용하고, 수전누적량은 매월 초 초기화된다. 요금은 주택용 저압전력(2011년 8월 1일 개정)을 기준했다.

연료전지시스템 가격은 6000만원, 그린홈 100만호 보급사업을 통해 정부가 80%를 지원했을 경우인 1200만원으로하되, 2015년 기준으로 500만원까지 하락하는 것으로 전제했다.

고가 소모품인 스택은 수명 5년, 교체비용 1000만원(2015년 기준으로는 상기의 시스템 하락율을 감안 417만원 전제)이나 5년마다 30%의 비용 하락을 전제했으며 시스템 수명은 20년, 할인율은 5.5%로 가정했다(한국에너지기술연구원, 2007).

열과 전력수요의 시간대별 부하는 본 연구팀이 개발한 ‘CES 소형 열병합 사업 타당성 분석 프로그램(GS파워, 2006)’을 이용했다. 경제성분석을 위해 우선 기존설비 운용 시의 비용을 산정한다. 다음으로 주어진 연료전지의 출력커브를 기본으로 연료개질기, 스택, 축열조, 보조보일러 등을 갖춘 연료전지시스템의 운영비용을 평가하게 된다.

여름과 겨울의 열, 전기부하패턴이 매우 다른 우리나라의 부하패턴의 특성차이는 전기추종방법과 열 추종방법의 경제성을 결정하게 된다. 각각의 추종방법으로부터 시간대별 가변비용을 산정하되, 시간대별로 가변비용이 적은 추종방법의 조합을 찾는, 소위 복합추종방법을 선정한다.
 

누진제 가정용 전력요금에 따라 편익 달라져

경제성분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 우선 연간 소요되는 가변비용만을 비교하는 경우, [표 1]과 같이 누진제 가정용 전력요금의 변화에 따라 편익의 크기가 달라짐을 알 수 있다.
 

  
▲연료전지 도입의 편익.


즉, 연료전지시스템이 현재의 누진제 전력요금체계 하에서는 기존시스템에 비해 가변비용측면에서 경제성을 확보하고 있는 것을 보여준다.
 
시스템가격이 가정용 보일러에 비해 턱없이 고가인 점이 시스템비용을 감안한 전반적인 연료전지의 경제성에 크게 영향을 미칠 수밖에 없음은 당연하다. [표 2]는 20년 수명주기를 기준으로 경제성을 평가한 결과로 현재기준에 비해 2015년 기준의 결과가 상당히 향상되는 것으로 나타난다.

  
▲ 가정용 1kW 연료전지시스템의 경제성분석 결과.


상기의 연료전지시스템의 경제성 평가결과는 연료전지 보급에 몇 가지 시사점을 던져준다.

우선, 전반적인 경제성평가의 결과는 시스템 및 스택비용 등에 크게 좌우될 것이며, 향후 기술개발을 통해 얼마나 시스템 비용절감을 이루어내느냐가 연료전지의 경제성에 가장 큰 요인이 될 것이라는 점은 명백하다. 그 외에도 가정용 전력요금 및 도시가스 요금, 보일러효율 등이 추가적 영향을 미치는 요인으로 작용할 것이다.
 
좀 더 거시적 관점에서의 경제성평가를 위해서는 부족전력을 전체 전력시스템으로부터 수전하는 부분에 대한 연구가 포함되어야 한다. 상기 제시된 가변비용측면에서의 경제성평가결과는 가정용 누진제요금의 지속여부에 따라 크게 달라질 것이다.
 
스마트그리드에서 논의하고 있는 실시간요금제 도입 등은 더 이상 상계거래 방식을 통한 누진요금회피가 가능하지 않게 할 것이며, 연료전지를 포함한 모든 CHP(집단에너지, 소형열병합 등)의 경제성에 부정적 효과를 가져다 줄 것으로 보인다.[각주:2]



  1. http://www.etnews.com/news/device/energy/2773874_1480.html [본문으로]
  2. http://www.gasnews.com/news/articleView.html?idxno=57702 [본문으로]

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