“석탄 석유 천연가스 등 1차 에너지원으로부터 얻어지는 수소에너지는 사용 후에 물만 남기 때문에 대단히 친환경적이다. 또 대용량을 장시간 재생에너지로의 저장과 변환이 수월해 아주 훌륭한 에너지 캐리어(carrier)이기 때문에 적극 활용해야 한다.”(남석우 고려대 KU-KIST 융합대학원장)

“가장 대표적인 탈원전 국가인 독일은 재생에너지 발전량이 대폭 증가했지만, 온실가스의 배출량은 감소하지 않고 정체 상태다. 재생에너지의 간헐성 때문에 화석연료 발전을 줄일 수 없기 때문이다. 따라서 재생에너지 보급은 필요하지만 주력 에너지가 아닌, 보조 에너지로 생각해야 한다.”(박상덕 서울대 원자력정책센터 수석연구위원)

“인간 사회가 고도화될수록 전기 수요가 늘어날 수밖에 없다. 파리 기후협약을 지키기 위해서는 전기를 생산하는 데 있어서 온실가스 배출이 없는 신재생에너지가 필요하다. 그중에서 우리나라에 부존 되어 있으나 아직 개발이 되지 않고 있는 해양에너지 개발도 검토해 봐야 한다.”(박진순 한국해양과학기술원 연안개발‧에너지연구센터장)

기후변화에 따른 합리적 에너지전환 정책은?

지난 30일 열린 ‘기후변화에 따른 합리적 에너지전환 정책’포럼에서 우리나라 실정에 맞는 바람직한 에너지믹스에 대해 다양한 의견들이 나왔다. 이들의 공통된 의견은 경제성과 환경성, 기술력, 안전성, 사회적 수용성 등을 고려해 깨끗하고 안전한 에너지믹스로의 전환이 이뤄져야 한다는 것이다.

이날 남석우 원장은 에너지 캐리어로서 수소의 역할을 강조했다. 그는 “정부가 2040년까지 국내 재생에너지 발전 비중을 30~35%로 확대한다는 계획인데 이렇게 많은 재생에너지의 보급은 기후에 따른 재생에너지의 간헐적 특성에 따라 전력계통의 불안정을 일으킬 수 있다”며 “이에 대한 대안으로 선진국에서는 수소를 이용한 에너지 저장방법이 새롭게 대두되고 있다”고 설명했다.

즉 재생에너지원에서 얻은 전기의 수전해를 통해 수소를 제조, 저장하고 있다가 필요할 때 연료전지를 통해 전기로 변환시켜 사용할 수 있다는 것. 또 남 원장은 “수소는 다른 형태 화합물로 쉽게 변환이 가능하다”며 “이산화탄소, 공기 중 질소 등과 결합시키면 메탄 혹은 암모니아로 변환하여 활용할 수 있다”고 소개했다.

변환된 암모니아를 미국 미네소타대학에서는 ‘윈드 투 암모니아’ 프로젝트로, 바람에 실어서 농촌 지역 퇴비로 사용하는 실증도 진행하고 있다며 “재생에너지를 액체수소나 수소저장유기물 등으로 변환하면 수요처로 이송도 수월하다”고 덧붙였다.

아울러 “수소는 전력 저장 후 다시 생산할 때 50% 이상 다시 활용할 수 있고, 가스 연료의 수소 전환과 연료전지의 분산발전도 가능해 활용도가 높다”며 “다만 수소 전환 시스템의 내구성과 경제성 향상은 필요하다”고 강조했다.

원자력, 기후변화 대응에 대한 최적의 설루션

이날 박상덕 수석연구위원은 기후변화 대응을 위한 최적의 설루션이 원자력이라는 주장을 내놨다. 그는 이런 주장의 근거로 간헐성 재생에너지 상위국과 저탄소 상위국의 원자력 발전 비율을 비교했다.

비교 결과 덴마크, 아이랜드, 독일, 포르투갈, 스페인 등은 재생에너지 상위국이고, 노르웨이, 스웨덴, 프랑스, 스위스 등은 저탄소 상위국이었다. 따라서 재생에너지의 비율이 높은 나라가 저탄소 국가도 아니고 전기 요금이 싸지도 않다는 것. 오히려 원자력발전 비율이 높은 국가가 저탄소 국가이며 전기  요금도 싸다는 것.

특히 대표 탈원전 국가인 독일의 경우 전력 소비량이 573TWh로 우리나라의 544TWh와 비슷한데도 발전설비는 우리나라의 2배다. 그 이유에 대해 박 수석연구위원은 “바람이 불지 않거나 태양이 강하지 않는 등 기후에 따라 발전량이 달라지는 재생에너지의 간헐성 때문”이라며 “풍력과 태양광만으로도 전력 사용량이 충분하지만 화력과 같은 다른 발전 설비를 그대로 유지할 수밖에 없다”고 설명했다.

아울러 박 수석연구위원은 “우리나라는 2015년도 기준으로 화석에너지 의존율이 83.1%에 달하고 특히 발전 산업에서 배출되는 온실가스의 양이 2억 3751만 톤으로 가장 많다. 또 탈원전 이후 국내 재생에너지로 가장 많이 주목받고 있는 태양광도 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)’ 5차 보고서에 따르면 1kWh 당 이산화탄소(CO2) 배출량이 48g으로 원자력(12g)에 비해 4배가 더 많다”고 소개했다.

이러한 데도 탈원전을 통해 파리기후협약을 지킬 수 있겠느냐고 반문하면서 박 수석연구위원은 “에너지 전환 정책이 아니라 에너지정책이 전환되어야 한다”며 “우리나라와 에너지 사정이 가장 가까운 일본을 모델 삼아 우리나라도 원자력 비중을 3~40%로 높여야 맞다”고 주장했다.

이 밖에도 윤재호 한국에너지기술연구원 신재생에너지연구소장은 “기업 활동에 필요한 에너지를 100% 친환경 재생에너지로 대체하는 것을 의미하는 RE100 캠페인이 전 세계적으로 벌어지고 있다. 이처럼 탈탄소화를 위한 재생에너지로의 전환을 피할 수 없기 때문에 우리도 관련 기술혁신을 통해 효과적이고 실용적인 보급을 확대하는 등 재생에너지를 종합적으로 다루는 에너지믹스가 이뤄져야 한다”고 강조했다.