대한민국 정부는 2020년 10월에 '2050 탄소 중립'을 선언하였으며, 2021년 10월에는 이 선언을 구체화하는 '2050 탄소 중립 시나리오'와 보다 상향된 '2030 국가 온실가스 감축 목표'를 확정해 발표하였습니다. 그러나 곧바로 한국 시민 단체 및 UN 등의 국제기구는 해외에서의 감축과 CCUS에 의존하는 한국의 NDC 목표가 파리 협약이 제시한 1.5도 목표를 달성하기에 충분치 않다며 비판합니다. 또한 온실가스 감축량만 명시한 정부의 현행 계획은 탄소 감축뿐만 아니라 더 나아가 한국 사회의 탈탄소 전환을 이끌 수 있는 구체적인 대책을 포함하지 않았다는 문제제기를 받고 있습니다. -by 녹색전략연구소
녹색에너지전략연구소, 녹색전환연구소, 넥스트는 지난 9일 '대한민국 2050 탄소중립 시나리오 K-Map'을 발표했다. 이는 한국의 탄소 중립 목표와 구체적인 실행 정책을 담은 시나리오다.
보고서에서는 재생 에너지, 전력화, 수소 이용을 통한 2050 탄소 중립 달성, 신속한 기후 행동 필요, 탄소 중립 이행 투자는 한국 사회에 경제적 이익으로 환원되어 국민의 삶의 질 개선에 이바지할 전망이라는 핵심 메시지를 내놓았다. 보고서 내용을 상,하 편으로 요약 정리해본다.
◇기후악당에서 '탄소 중립 클럽'에 가입
2020년 10월 탄소 중립 선언을 통해 세계 온실가스 배출 11위(2018년 기준)인 우리나라 대한민국도 당당히 '탄소 중립 클럽'에 가입했다. 대한민국 정부는 만 1년 만에 2030년 국가 온실가스 감축 목표를 2018년 대비 40% 상향한 '2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC)'와 '2050 탄소 중립 시나리오'를 확정했다.
그럼에도 전 세계에서 나타나는 빈번한 태풍, 유례없는 폭염, 상상을 초월하는 규모의 대형 산불 등 날로 심각해지는 기후 위기의 징후 앞에서, 국제 사회는 보다 신속한 온실가스 감축을 요구하고 있다.
국제단체는 우리 정부의 온실가스 감축 목표가 파리 협약의 1.5°C 목표에 턱없이 부족하다고 비판했고 심지어 UN조차도 전 회원국에 각국의 NDC를 다시 한 번 상향해 2022년 말까지 제출할 것을 요청했다. 보다 강화된 목표 설정 및 이행 계획 마련이 필요한 것이다.
이번 연구는 온실가스 감축을 위해 한국 사회가 선택할 수 있는 최선의 경로를 탐색하고 이에 필요한 투자 규모와 탄소중립 이행에서 유발되는 경제적 편익을 산출하는 것이다. 2050년까지의 온실가스 배출량과 에너지 소비량, 필요한 투자 규모와 한국 사회가 얻을 수 있는 정량적 편익을 산출했다.
연구 결과 국내에서의 노력만으로 2030년에는 2018년의 온실가스 순배출량 대비 40%를 감축하는 것이 가능하며 2050년까지 한국 사회는 정부안에 비해 16억3000만톤의 누적 온실가스 배출을 줄일 수 있다는 것이다.
이러한 탄소중립으로의 이행 과정에는 2050년까지 BAU 대비 약 1300조원(2022년 현재 가치 830조원)의 추가 투자가 필요하다. 탄소중립 이행을 위한 연간 45조원의 투자는 2050년까지 약 83억톤의 누적 온실가스 감축을 이끌어 낼 것으로 분석됐다.
기후 및 환경과 관련된 금융 리스크 관리를 위한 세계 여러 나라 중앙은행 및 감독 기구의 자발적 논의 체인 NGFS에서 제시한 우리나라의 탄소 가격 전망에 따르면 83억톤의 온실가스 배출 회피는 약 1400조원에서 3100조원(연간 50조원에서 110조원)의 가치에 이를 것으로 예상된다.
이러한 탄소중립 이행을 위한 투자는 탄소중립 목표를 달성할 뿐만 아니라 해당 산업의 부가 가치를 창출하고 전반적인 삶의 질을 개선하는 데에 이바지하는 '선순환 녹색 전환'을 이끌 것이다.
특히, 탄소중립 전환 과정에서 추가로 발생하거나 인상되는 비용을 정부가 선제적으로 지원해 기업의 초기 투자 부담을 줄여 주는 '탄소차액지원제도'와 같은 선진적인 제도와 병행하면 탄소중립으로의 전환은 우리 시대가 직면하고 있는 환경 문제와 경제 문제를 해결하는 해법이 될 것이다.
◇야심 찬 2030 기후 목표
각국의 기후 변화 대응 정책을 모니터링 하는 국제 민간단체 Climate Action Tracker는 2030년 온실가스 배출 목표를 강화하였음에도 불구하고 기후 변화에 대응하는 우리나라의 노력을 여전히 “매우 불충분(highly insufficient)”하다고 평가한다.
K-Map 시나리오 분석에 따르면 국외 감축과 CCUS를 고려하지 않은 2030년 우리나라의 온실가스 배출량은 4억1100만톤으로 이는 2018년의 순배출량인 6억8600만톤에 비해 40%를 감축한 것이다.
정부 목표치인 4억3660만톤보다는 2520만톤 적은 것으로 보이지만 K-Map 시나리오에서는 정부안에 포함됐으나 실현이 어려울 것으로 예상되는 국외 감축(3350만톤) 및 CCUS(1030만톤)를 고려하지 않았으므로 실제로는 정부 목표에 비해 6900만톤을 추가 감축하는 것이다.
2030년까지 보다 빠른 온실가스 감축을 이끌고 있는 것은 전환부문이다. 특히 태양광 및 풍력 중심의 재생에너지 전력은 매우 빠른 속도로 증가해 2030년에는 약 380TWh에 도달하는데 이는 정부 목표인 185TWh의 두 배를 상회하는 것이다.
반면 화력발전(석탄, 천연가스, 중유)의 전력 생산량은 2018년의 399TWh에서 2030년에는 194TWh로 절반 이상 급격히 줄어든다. 이를 통해 2030년까지 1억5800만톤의 온실가스 배출을 줄인다. 정부안에 비해 3800만톤 이상을 더 줄이는 것이다.
산업 부문에서는 2030년의 온실가스 배출량이 2018년 대비 약 5500만톤 감소하는데 이는 정부안에 비해 160만톤 이상 추가 감축하는 것이다. 산업부문의 특성상 초기에는 저탄소 공정으로의 전환을 위한 신기술 개발과 도입, 수소 도입 을 위한 인프라 구축 및 공급망 확보를 추진한다.
에너지 효율을 개선하고 수소 연소 기기의 사용을 확대하는 동시에 철강 산업에서 직접 환원철(DRI) 공정을 도입하고, 석유 화학 산업에서는 물리적·화학적 재활용 합성수지 생산을 신속하게 추진하고, 반도체·디스플레이 부문에서는 불화 가스 분해 장치 효율 개선이 집중적으로 이뤄진다.
건물부문에서는 2030년까지 2018년 대비 약 2000만톤의 온실가스가 줄어 정부안보다 300만톤이 추가 감축된다.
기존 건물에 대한 그린 리모델링이 연간 2%의 비율로 추진되며 신축 건물에 대해서는 제로에너지건축물 의무화가 실행돼 건축물 에너지 효율이 획기적으로 개선된다. 또한 신규 가스보일러의 설치가 금지되며 100만대의 히트펌프가 보급되고 지역난방이 확대돼 화석연료 소비가 줄어든다.
수송부문의 온실가스 저감 효과도 상당하다. 2018년에는 9810만톤을 배출했던 수송부문은 40%(4100만톤) 이상을 감축해 2030년에는 배출량이 570만톤에 도달한다. 이러한 급격한 감축(정부안 대비 300만톤 추가 감축)은 약 1000만대 이상의 친환경차 보급에 따른 것이다.
농업부문에서는 2030년까지 2018년 대비 약 700만톤의 온실가스 저감이 예상된다. 전체 분뇨 처리의 50%에 대해 가축 분뇨 에너지화 시설을 보급하고(약 310만톤 감축), 전기를 비롯한 탈탄소 에너지원을 활용(220만톤)하는 것이다.
시나리오 분석 결과 2030년까지 정부안보다 약 6900만톤 을 더 줄이는 경로가 가능하다. 정부안은 불확실성이 매우 높은 국외 감축(3350만톤)과 CCUS의 감축(1030만톤)을 고려한 반면 K-Map 시나리오에서는 국내에서의 노력만으로 2018년 대비 40%의 온실가스 감축을 달성한다. 수송, 농업, 산업부문의 전망은 정부안과 큰 차이를 보이지는 않지만 전환 및 건물 부문의 차이는 매우 확연하다.
◇2030 이후의 탄소 중립 경로
2050년 탄소중립으로 향하는 여정에서 2030년 이후의 탄소 감축은 특히 산업 부문과 전환 부문에서 두드러지게 나타난다. 적절한 계획이 마련되지 않을 경우 온실가스 감축은 매우 어려울 뿐만 아니라 이에 대한 비용 또한 상당할 것으로 예상된다. 따라서 원활한 탈탄소화를 위해서는 필수적인 기술을 가장 경제적으로, 적시에 도입할 수 있는 계획이 미리 마련돼야 한다.
화력발전소는 2035년까지 완전히 폐지돼야 하며 석유와 천연가스를 이용하는 발전소 또한 2045년에는 운영을 중단해야 한다. 원자력 발전의 경우 정부 계획에 따라 운영되지만 2050년 탄소중립에 기여하는 비중은 제한적(전체 1차 에너지의 8.1% 담당)이다. 에너지 효율화는 모든 경제 영역에서의 온실가스 배출을 줄이는 데 중요한 역할을 담당한다.
전력화는 모든 부문에서 지속적으로 이뤄지는데 전력을 직접 활용하기 어려운 곳에서는 그린 수소나 기타 합성 연료를 이용하게 될 것이다. 산업 부문의 원료로 이용되기에 그린 수소의 비중은 크게 증가할 것이다. CCUS 는 시멘트 부문 및 정유/석유화학 부문에 한해 잔여 배출물을 처리하는 기술로서 운영될 것이다. 2050년까지 전력화 및 효율화 및 인구 감소 결과로서의 최종 에너지 소비 감소로 1차 에너지 수요는 2018년 대비 22% 감소될 것이다.
산업 부문에서는 20년간의 노력에 힘입어 2030년에는 200만톤 배출됐던 온실가스가 2050년에는 110만톤으로 줄어들 것이다. 이러한 직접적인 온실가스의 배출 저감은 K-Map 시나리오와 정부안(CCUS와 흡수원을 고려하더라도 2050년 5000만톤 이상의 온실가스 배출 예상) 간의 가장 큰 차이를 보여준다. 이같은 한국 산업의 전환은 그린 수소를 적극적으로 활용함으로써 가능한데 2050년 국가 전체의 그린 수소 수요 1820만톤 중 1350만톤을 산업 부문에서 필요로 할 것이다.
철강 부문에서는 수소 DRI 및 전기로(EAF)가 온실가스를 다량 배출하는 기존의 고로를 대체한다. 이를 통해 2050년까지 2030년 배출량 중 9000만톤을 줄일 수 있다. 이같은 전환의 주요 요인은 현재 전체 생산량의 65.7%를 차지하고 있으며 배출 집약도가 높은 고로 기반 제철 공정이 직접 환원 제철(DRI)과 전기로 공정으로 전환되면서 석탄 사용량이 줄어들고 수소의 사용량이 늘어난 것에서 찾을 수 있다.
고로의 평균 사용 연한인 10∼15년이 지난 후 다음 개보수 시기에 이러한 설비 전환이 이뤄질 것이다. 2025년부터는 과도기 기술로서 천연가스를 이용하는 DRI가 도입되고 수소 보급이 원활해지는 2035년부터는 수소 DRI 설비가 천연가스 DRI의 역할을 이어받을 것이다.
석유 화학 업종에서는 제품 수요가 연평균 0.6% 증가하지만 플라스틱의 재활용과 바이오 유래 원료를 활용한 플라스틱의 생산 확대, 흡수된 CO₂와 수소가 합성되는 그린 나프타 공정을 통한 기초 유분 생산 등이 가능해지면서 결과적으로 원유 소비량은 줄어든다. 내연 기관차의 퇴출로 인한 석유 제품 수요의 급격한 감소와 CCU를 동반한 그린 나프타 공정을 통해 정유 및 석유 화학 산업의 2050 년 순배출량은 마이너스 00만톤으로 감소한다.
전환 부문에서는 재생에너지 보급의 가속화(2050년 전력 생산의 84% 차지)와 2035년 석탄 발전 폐지, 천연가스 발전소의 수소 터빈 발전소로의 전환 등을 통해 탈탄소화가 지속될 것이다.
2030년 이전에 상당한 감축 효과를 거둔 전환, 건물, 수송, 농업 부문은 그간 추진된 감축 수단의 기후 행동 관성이 이어져 보다 수월하게 2050년에는 탄소중립에 도달한다.
2018년부터 2050년까지의 누적 배출량을 비교하면 정부 안에서는 122억2000만톤인데 반해 K-Map 시나리오에서는 105억8700만톤으로 K-Map 시나리오는 총 16억3300만톤의 온실가스 배출을 줄이는 효과가 있다.