지속가능한 에너지의 개념과 중요성
지속가능한 에너지는 현대 사회의 핵심 과제이자 미래 세대를 위한 필수 요소입니다. "미래 세대가 자신의 필요를 충족할 수 있는 능력을 손상시키지 않으면서 현재의 필요를 충족시키는" 경우 에너지는 지속 가능하다고 할 수 있습니다. 이러한 에너지 시스템은 환경 보호, 경제 성장, 사회적 형평성을 동시에 추구하며, 현재와 미래 세대 모두의 요구를 충족시키는 것을 목표로 합니다. 지구 온난화와 기후 변화가 가속화되는 현 시점에서, 지속가능한 에너지로의 전환은 단순한 선택이 아닌 인류의 생존과 번영을 위한 필수 과제가 되었습니다.
지속가능한 에너지의 개념
정의와 배경
브룬틀란 위원회는 1987년 보고서 '지속 가능한 발전'에서 에너지가 핵심 요소인 지속가능한 발전 개념을 처음으로 체계적으로 설명했습니다. 지속가능한 에너지의 개념은 "미래 세대의 요구를 충족시킬 수 있는 능력을 위태롭게 하지 않으면서 현 세대의 욕구를 충족시키는 발전"이라는 지속가능한 발전의 정의에서 발전했습니다.
반기문 전 유엔 사무총장은 "에너지는 경제 성장, 사회적 형평성 증대, 세상이 번영할 수 있는 환경을 연결하는 황금실이다. 에너지 없이는 발전이 불가능하고, 지속가능한 에너지 없이는 지속가능한 발전도 불가능하다"라고 강조한 바 있습니다.
지속가능한 에너지에 대한 대부분의 정의에는 온실 가스 배출과 같은 환경적 측면과 에너지 빈곤과 같은 사회 경제적 측면에 대한 고려가 모두 포함됩니다. 국내에서는 서울대학교 환경대학원 윤순진 교수가 지속가능한 에너지 체제를 '에너지원이 고갈로부터 자유롭고 환경 친화적이어야 하며, 형평성 차원에서 에너지 이용의 편익과 비용이 세대 간 세대 내에서 고르게 배분되는 것'으로 정의한 바 있습니다.
지속가능한 에너지와 재생에너지의 관계
지속가능한 에너지와 재생에너지는 밀접하게 연관되어 있지만 완전히 동일한 개념은 아닙니다. 재생에너지는 지속가능한 에너지의 핵심 구성요소로, 화석 연료와 달리 자연에서 지속적으로 재생되는 에너지원을 의미합니다.
재생에너지의 정확한 명칭은 '재생 가능 에너지(Renewable Energy)'로, 햇빛, 물, 바람 등 계속 사용해도 다시 자연적으로 재생되는 천연자원으로부터 얻는 에너지를 의미합니다. 우리나라는 태양광, 태양열, 풍력, 지열, 수력, 해양, 바이오, 폐기물까지 총 8가지의 에너지를 재생에너지로 정의하고 있습니다.
그러나 지속가능한 에너지 체제에서는 지속가능한 에너지로 재생에너지를 확대해야 한다는 주장보다는 에너지 절약과 효율 개선을 더 강조합니다. 현재 수준의 에너지 소비와 에너지 시스템을 그대로 유지하면서 에너지원만 재생에너지로 바꿔서는 진정한 지속가능성으로의 전환이 불가능하기 때문입니다.
지속가능한 에너지의 중요성
환경적 측면
지속가능한 에너지의 가장 중요한 측면 중 하나는 환경 보호입니다. 화석 연료는 전 세계 에너지 소비량의 85%를 제공하고 전 세계 온실 가스 배출량의 76%를 차지하고 있어, 기후 변화의 주요 원인으로 지목됩니다.
재생가능 에너지원을 활용함으로써 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있습니다. 태양광 및 풍력을 포함한 이러한 에너지원은 온실가스 배출이 적거나 전혀 발생하지 않아, 재생 가능 기술의 효율성과 비용 효율성 증가로 지구 온난화를 늦출 수 있습니다.
또한 화석 연료와 바이오매스의 연소는 대기 오염의 주요 원인이며, 이로 인해 매년 약 7백만 명이 사망합니다. 재생 에너지는 깨끗한 공기를 제공하고, 화석 연료를 태울 때 방출되는 오염 물질이 대기로 유입되지 않아 다양한 호흡기 질환과 공기질 저하를 방지합니다.
경제적 측면
지속가능한 에너지는 경제적으로도 중요한 의미를 갖습니다. 에너지는 생산과 소비의 핵심이며, 산업부문에서는 기계나 장비 작동을 위해 상당량의 에너지가 필요하고, 서비스 부문에서도 전력과 연료 등이 필수적입니다. 경제 성장과 발전을 위해서는 안정적이고 지속 가능한 에너지 공급이 절대적으로 필요합니다.
재생에너지는 지난 몇 년 동안 가격이 크게 하락하여 기존 전원에 비해 경쟁력이 높아졌습니다. 재생에너지 시스템에 대한 선행 비용은 처음에는 더 높을 수 있지만, 즉시 사용할 수 있는 자원에 의존하기 때문에 운영 및 연료 비용이 더 안정적이어서 장기적인 비용 절감 효과를 제공합니다.
또한 재생에너지 생산에 대한 투자는 재생에너지 부문 내에서 일자리를 창출하는 동시에 다른 지역 산업의 성장을 촉진하고 혁신, 연구 및 개발을 위한 기회를 창출합니다. 이는 경제 다각화와 지역 발전에 기여합니다.
사회적 측면
사회적 측면에서도 지속가능한 에너지는 매우 중요합니다. 현재 전 세계적으로 개발도상국의 약 7억 9천만 명이 전기를 사용할 수 없으며, 26억 명이 요리를 위해 나무나 숯과 같은 환경 오염 연료에 의존하고 있습니다.
안정된 전력 공급은 일상생활의 편리성과 안전성을 보장하며, 빛, 난방, 통신 등 우리가 편안하게 생활하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 특히 약자와 취약 계층들에게 직간접적으로 영향을 미치며 사회 평등과 복지를 추구하는 데 도움이 됩니다.
개발도상국에 기후 목표에 부합하는 전기를 제공하면 건강 및 경제적 혜택이 따라오게 될 것입니다. 지속가능한 에너지 접근성 향상은 빈곤 감소, 교육 기회 확대, 의료 서비스 개선 등 여러 사회적 혜택을 가져올 수 있습니다.
지속가능한 에너지의 종류와 특징
지속가능한 에너지는 다양한 재생가능 에너지원을 포함합니다. 각 에너지원은 고유한 특성과 장점을 가지고 있습니다.
태양 에너지
태양 에너지는 태양 복사열을 이용하는 깨끗하고 널리 이용 가능한 재생 에너지 형태입니다. 광전지와 태양열 시스템은 이 햇빛을 전기 또는 난방/냉각 전력으로 변환하기 위해 서로 다른 기술을 사용합니다. 태양광 발전은 최근 기술 발전과 비용 감소로 인해 급속도로 보급이 확대되고 있습니다.
풍력 에너지
풍력 터빈은 운동 에너지를 통해 전기를 생성합니다. 풍력 터빈은 바람을 포착한 다음 블레이드를 회전시켜 기계적 에너지를 전력으로 변환합니다. 풍력 에너지는 대규모 풍력 발전 단지부터 소규모 풍력 터빈까지 다양한 규모로 활용될 수 있습니다.
수력 에너지
수력 또는 수력 발전은 강이나 바다와 같은 수원의 힘을 포착하여 전기를 생산합니다. 필요에 따라 물을 저장하고 방출하는 댐을 건설함으로써 터빈 발전기는 이 위치 에너지를 전류로 변환할 수 있습니다. 수력 발전은 가장 오래된 재생 에너지 형태 중 하나로, 안정적인 전력 공급이 가능합니다.
지열 에너지
지열 회사는 지구 중심부의 열을 이용하여 지하 증기 또는 온수 저장소를 사용하여 터빈을 구동하고 전기를 생성합니다. 온실 가스를 거의 배출하지 않는 신뢰할 수 있는 재생 가능 자원인 지열 생산은 지질 활동이나 온천이 풍부한 지역에서 특히 효과적입니다.
바이오 에너지
바이오 에너지 자원은 농작물, 산림 잔여물, 가정 및 산업 폐기물과 같은 유기 자원에서 나오며, 이 모두는 열, 전기 및 운송 연료를 제공하기 위해 처리될 수 있습니다. 바이오매스를 에너지로 변환하여 바이오에너지를 얻기 위해서는 연소, 혐기성 소화, 열분해 및 가스화와 같은 다양한 방법을 사용할 수 있습니다.
해양 에너지
바다의 힘은 상하 운동을 전기로 변환하는 파도 및 조력 에너지 또는 온도 차이에서 에너지를 생성하는 데 사용되는 OTEC(해양 열 에너지 변환)와 같은 기술을 통해 에너지원이 될 수 있습니다. 아직 개발 중이지만 해양 에너지는 지속 가능성이 큰 훌륭한 재생 가능 자원입니다.
지속가능발전목표(SDGs)와 에너지
SDG 7의 목표와 중요성
유엔의 지속가능발전목표(SDGs) 중 7번 목표는 "모두를 위한 적정 가격의 신뢰할 수 있고 지속 가능하며 현대적인 에너지에 대한 접근 보장"을 지향합니다. 에너지는 오늘날 세계가 직면하고 있는 주요한 도전과 기회의 핵심입니다. 일자리, 안보, 기후변화, 식량생산 또는 소득증대를 위해서는 에너지 이용이 필수적입니다.
SDG 7의 주요 개념은 에너지 접근성의 보장, 합리적인 수준의 에너지 가격(경제성), 에너지의 지속적 공급에 대한 보장(신뢰성)으로 요약할 수 있습니다. 이 목표는 2030년까지 달성해야 할 구체적인 세부 목표들을 포함하고 있습니다:
2030년까지 적정가격의 신뢰할 수 있는 현대적 에너지 서비스에 대한 보편적인 접근 보장
2030년까지 전 세계 에너지원 구성에서 재생에너지 비율을 상당히 증대
2030년까지 전 세계 에너지효율을 두 배 향상
글로벌 현황과 과제
현재 전 세계적으로 에너지 접근성 측면에서 상당한 불평등이 존재합니다. 약 7억 9천만 명이 전기를 사용할 수 없으며, 26억 명이 요리를 위해 환경 오염 연료에 의존하고 있습니다. 또한 30억 명의 사람들이 청정한 조리 기구를 이용하지 못해 대기 오염의 위험에 노출되어 있습니다.
다행히 지난 10년 동안 수력ㆍ태양열ㆍ풍력발전의 이용에 큰 진전이 있었고 GDP 단위당 에너지 사용률도 감소하였습니다. 풍력 및 태양광 에너지는 2019년 전 세계 전력의 8.5%를 생산하였으며, 그 비율은 점차 증가되고 있고 비용은 하락되었으며 앞으로도 계속 하락할 것으로 예상됩니다.
기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 기후 변화를 1.5°C(2.7°F)로 제한하려면 2016년부터 2035년까지 매년 세계 국내총생산(GDP)의 2.5%를 에너지 시스템에 투자해야 할 것으로 추정합니다.
지속가능한 에너지로의 전환을 위한 과제와 전략
지속가능한 에너지로의 전환은 다양한 과제와 기회를 동반합니다. 세계는 석탄 화력 발전소를 빠르게 단계적으로 폐지하고 풍력 및 태양열과 같은 청정 자원에서 더 많은 전기를 생산하며, 운송 및 건물 난방에서 화석연료 대신 전기를 사용하는 방향으로 전환되고 있습니다.
전기화하기 어려운 일부 에너지 집약적 기술 및 공정을 통해 저배출 에너지원에서 생산되는 수소 연료의 역할이 증가하고 있습니다. 가변 재생 에너지의 많은 부분을 수용하기 위해 전력망 에너지 저장과 같은 기반 시설을 만들어 유연성을 확보하는 것도 중요합니다.
잘 설계된 정부 정책은 에너지 시스템 전환에 긍정적인 효과를 가져오게 되고 온실가스 배출을 줄이고 대기 질을 개선할 수 있습니다. 탄소 가격 책정, 재생 가능 포트폴리오 표준, 화석 연료 보조금의 단계적 폐지, 전기화 및 지속 가능한 운송을 지원하는 인프라 개발 등이 중요한 정책적 접근 방식입니다. 새로운 청정 에너지 기술의 연구, 개발 및 시연에 자금을 지원하는 것도 정부의 중요한 역할 중 하나입니다.
또한 에너지 절약과 효율 개선을 강조하는 것이 중요합니다. 현재 수준의 에너지 소비와 에너지 시스템을 그대로 유지하면서 에너지원만 재생에너지로 바꿔서는 전환이 불가능하기 때문입니다.
결론
지속가능한 에너지는 환경 보호, 경제 발전, 사회적 형평성을 동시에 추구하는 핵심 요소입니다. 화석 연료에 의존하는 현재의 에너지 시스템은 기후 변화, 대기 오염, 자원 고갈 등 다양한 문제를 야기하고 있으며, 이는 현재와 미래 세대의 웰빙을 위협합니다.
지속가능한 에너지로의 전환은 단순히 에너지원을 교체하는 것을 넘어 에너지 생산, 분배, 소비 방식에 대한 총체적인 변화를 요구합니다. 태양광, 풍력, 수력, 지열 등 다양한 재생에너지원의 활용과 함께 에너지 효율 향상, 에너지 절약 문화 정착, 에너지 인프라 개선 등 다차원적인 접근이 필요합니다.
유엔의 지속가능발전목표 7번은 이러한 전환의 중요성과 시급성을 강조하며, 국제사회의 공동 노력을 촉구하고 있습니다. 지속가능한 에너지 시스템으로의 성공적인 전환은 기후 변화 대응, 경제 성장 촉진, 사회적 불평등 해소 등 다양한 글로벌 과제 해결에 기여할 것입니다.
우리 모두가 에너지 소비 패턴을 변화시키고, 재생에너지 기술 발전을 지원하며, 지속가능한 에너지 정책을 지지할 때, 우리는 미래 세대를 위한 더 깨끗하고 공정하며 안전한 세상을 만들어 나갈 수 있을 것입니다.