[시론] 지금의 에너지 전환은 혁명인가?

석유·석탄 대체할 에너지 전환
전기충전·수소 생태계 확산 필요
미래기술 결합, 성장기회 살려야
문재도 < 수소융합얼라이언스 회장·에너지밸리포럼 대표 >

현대 사회는 대량생산과 도시화로 특징지을 수 있다. 19세기 말 전기가 실용화되고, 20세기 초 석유를 연료로 사용한 내연기관의 발명이 있었기에 가능했다. 이를 에너지 혁명이라고 부르며, 이때부터 전기가 제품 생산과 생활 전반에 이용되고, 수송부문에서 마차 대신 자동차로의 전환이 이뤄졌다. 여기에 전화가 보급되면서 세계는 실시간으로 가까워졌다. 통신망과 전력망이 사회간접자본이 돼 대규모 투자가 이뤄지면서 현대 산업사회를 뒷받침할 수 있었다.

20세기 후반 컴퓨터와 통신이 융합된 정보통신혁명과 디지털화에 힘입어 인간 생활이 사이버 공간까지 확대됐다. 많은 사람이 사용할수록 비용은 줄어들면서 경제적 효과가 더 커지니, 생산성이 급속히 높아지고 세상은 풍요를 누릴 수 있게 됐다. 앨빈 토플러는 이를 농업혁명과 산업혁명에 이은 ‘제3의 물결’이라 규정했다.

요즘은 기후변화 대응으로 경제의 패러다임이 또 한 번 크게 변할 기세다. 코로나19로 인해 지구 온난화에 대한 위기의식이 높아졌고, 바이든 미국 정부가 환경분야에서 주도적 영향력을 강화함으로써 탄력을 받고 있다. 석유, 석탄 같은 화석연료를 대신해 친환경 에너지를 사용하는 경제구조로 전환해야 2050년 탄소중립이 가능하다는데, 미국과 유럽이 선도하고 세계가 따라가는 양상이다. 이 과정에서 청정연료로 인정됐던 천연가스마저도 2030년을 넘어서면 정점을 찍고 줄여야 하는 과도기적인 역할에 머물 것으로 전망한다. 원자력 발전은 여전히 양면성이 있다. 이산화탄소를 발생하지 않는다는 측면에서 기후변화 대응에 유효한 수단으로 여겨지고 있다. 그러나 안전성 논란으로 원자력 발전의 확대에 대해 보편적인 사회적 합의에 이르지 못하고 있다.

이런 이유로 국제에너지기구(IEA)는 얼마 전 발표한 보고서에서 2050년 탄소중립으로 가는 길은 매우 좁다고 한다. 150년 넘게 사용해온 에너지와 기술로부터 이별해야 하기 때문이다. 지금 가용한 신기술의 사업화에 더해 미래의 모든 과학과 기술을 총동원해 전 지구가 함께 노력해야 달성 가능할 것으로 전망한다. 일례로 2030년까지, 지난 20년간 달성한 평균 에너지 효율 향상을 3배 이상 올려야 할 정도로 매우 도전적인 목표를 제시한다.

우리 세대는 두 번째 에너지 전환을 경험하고 있다. 첫 번째는 천연가스, 원자력 같은 석유 대체 에너지 사용을 늘리는 다변화에 중점을 뒀다. 이번에는 탄소중립이란 방향성이 더해졌다. 이를 위해 석유나 석탄이 재생에너지와 수소 중심으로 전환된다면 20세기 산업사회를 이끌어온 내연기관은 역사 속으로 사라져야 하고, 제철 같은 산업공정도 완전히 달라져야 한다. 주유소, 충전소 등 현재의 에너지 인프라도 필요가 없다. 배터리, 연료전지 같은 에너지 변환 장치들이 이것들을 대체하고 전기충전기나 수소의 운반과 저장을 위한 생태계를 새롭게 구축해야 한다. 유럽이 수소 생산과 유통 분야에 750억유로를 투입하고, 미국은 전기차 충전 인프라에 1740억달러를 투자키로 했는데, 이는 시작에 불과하고 기술혁신과 사업화에 천문학적 투자가 뒤따라야 할 것이다.

이런 변화는 19세기 말부터 구축해온 에너지 시장을 대체할 혁명적인 수준이 될 것인가? 현재 사용하는 기계나 시설을 친환경적이며 효율적으로 작동하게 하는 에너지 대체 수준에 머문다면 경제적 효과는 크지 않다. 그런데 지금의 에너지 전환은 온실가스 저감을 뛰어넘어 4차 산업혁명을 이끄는 새로운 기술들과 결합되고 있다. 그 결과 현재의 중앙집중형 에너지 수급구조를 완전히 바꾸고, 인류의 생활 공간도 우주 또는 깊은 바다까지 확장할 수 있다면, 새로운 성장동력이 돼 그 파급 효과는 혁명적이 된다. 세계적인 혁신기업들은 후자의 혁명적인 변화에서 기회를 보고 있고, 정부는 이를 실현시켜야 할 과제를 안고 있다.

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