태양열과 풍력은 기후변화 막기에 역부족

황원희 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2021-10-19 13:41:02
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[이미디어= 황원희 기자] 신재생 에너지의 생산은 매년 증가하고 있다. 그러나 오스트리아 비엔나 소재 샬메르스, 룬드 대학교 및 중앙유럽 대학교 연구진은 60개국의 풍력 및 태양열 발전 증가율을 분석한 결과 1.5°C 또는 2°C의 지구 온난화를 피하기 위해 신속히 대응하고 있는 나라는 사실상 없다고 결론지었다.

 

이번 연구는 개별 국가의 최대 성장률을 정확하게 측정한 것으로 의의가 있다. 이는 다양한 기술과 시나리오를 고려하는 것뿐만 아니라 기존의 에너지원을 재생 에너지원으로 대체해야 한다는 엄청난 도전과제를 보여주고 있다.

 

IPCC(정부간 기후변화 협의체)는 지구 온난화를 1.5°C 또는 2°C 이하로 유지하는 것과 호환되는 에너지 시나리오를 확인했다. 이러한 시나리오의 대부분은 재생 가능한 전기의 매우 빠른 성장력을 전제로 한다. 풍력과 태양열 양쪽 모두에 대한 연간 총 전력 공급의 약 1.4%, 더 야심찬 태양광 발전 시나리오에서는 3% 이상을 상상한다. 하지만 연구원들의 새로운 연구 결과는 그러한 빠른 성장을 달성하는 일이 지금까지 일부 나라에서만 가능했다는 것을 보여준다.

 

재생에너지와 같은 신기술의 성장을 가늠하고 예상하는 일은 어렵다. 그 이유는 예측불가능한 곡선을 보이며 성장하기 마련이고 보통 S자 곡선을 보여준다. 이는 풍력이나 태양열의 생산이 어느 한 국가에서 시작될때 처음에는 기하급수적으로 증가하다가 잠시 동안 선형 성장으로 안정되었다가 결국 시장이 포화상태가 되면서 둔화되고 있음을 뜻한다. 연구진에 이에 새로운 수학모델을 이용해 성장률을 가늠하는 도구를 개발했는데 이는 S-곡선의 기울기, 즉 가장 가파른 지점에서 달성된 최대 성장률을 측정하는 것이다. 이것은 신기술의 성장을 보는 완전히 새로운 방법이라 할 수 있다.

 

연구원들은 이러한 수학적 모델을 사용하여 세계 전력의 95%를 생산하는 60대 국가에서 달성한 최대 성장률을 추정했다. 그들은 S-커브의 가장 가파른 지점에서 달성되는 평균 육상 풍력 증가율이 연간 총 전력 공급의 0.8%(국가의 절반이 0.6~1.1% 범위 내에 있음)임을 알아냈다. 태양열 발전의 경우, 이러한 추정치는 평균 0.6%(0.4-0.9%)로 다소 낮은 편이다.

 

이같은 성장률은 일반적으로 작은 나라에서 더 쉽게 달성된다. 일례로 아일랜드의 풍력은 연간 약 2.6% 증가했고 칠레의 태양열 발전은 연간 1.8% 증가했다. 하지만 신속한 성장은 큰 나라에서는 찾아보기 힘들다. 독일만이 연간 1.5% 이상의 성장률을 보이며 중위 기후 시나리오에 필적하는 풍력 발전을 지속할 수 있었다.

 

또한 재생 에너지의 미래 전망을 조사하기 위해, 연구진은 개척 국가(대부분 유럽연합과 기타 고소득 산업화 국가)와 태양열과 풍력이 나중에 도입된 다른 국가에서의 성장을 비교했다. 후자 그룹은 전세계 에너지 사용의 대부분을 책임질 가능성이 높기 때문에 대부분의 개발도상국과 신흥 경제국들을 포함한다. 이러한 국가들은 시행착오 단계를 건너뛰어 더 높은 성장률로 도약할 수 있을 것으로 가정할 수 있다. 그러나 연구진은 이것이 꼭 시나리오대로 이행되지 않는다는 점을 발견했다. 이는 개도국의 경우 예산 지원이 부족하고, 고착된 관료화에 의해 이행이 용이하지 않다는 점, 부적절한 지리적 요건 등을 들 수 있다. 

 

이 연구는 몇 가지 정책 과제를 강조한다. 하나는 고소득 국가들이 최근 여러 곳에서 관측된 태양열과 풍력 팽창의 둔화를 피하는 것이다. 또 하나는 인도와 중국 같은 아시아 주요 경제국들이 성장률을 높여 재생에너지가 전력 수요보다 빠르게 성장하기 시작해 결국 화석연료를 밀어내는 것이다. 이는 보조금 지급, 단계적 퇴출 또는 세금 부과, 그리드 통합 지원 등 재생 에너지와 화석 간의 비용 격차를 확대함으로써 달성될 수 있다.

 

 

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