덴마크와 핀란드의 지역난방 사례 분석 및 수도권 그린히트 사업의 문제점과 지방정부 중심의 열에너지 정책 방향 제언 doc_id PCY_201708230356446541_11

덴마크는 역사적으로 수자원이 부족한 국가였다. 그래서 수력발전을 보완하기위해 열병합발전에 기반한 지역난방 네트워크를 1920년대부터 구축하기 시작했다. 이후 1970년대의 석유파동을 경험한 뒤, 지방자치단체와 에너지 기업의 지원을 바탕으로 종합적인 열 공급 계획이 덴마크 전역에 본격적으로 도입되기 시작했다. 특히 1979년에 「열공급법(Heat Supply Act)」이 제정되면서 지역난방사업이 본격적으로 추진될 수 있었다. 코펜하겐의 지역난방은 광역권이라는 대규모 지역에 열에너지를 공급하고 있으며, 공급면적은 대략 20㎞×35㎞이다. 이 지역에서 코펜하겐의 지역난방은 연간 33,000TJ의 열을 공급하고 있다. ‘코펜하겐 에너지’라는 업체는 DONG Energy와 Vattenfall을 통해서 증기 배관망을 운영하고 있다. 최근에는 증기 배관망 대신에 열 손실이 적고 에너지 효율이 높은 온수 배관망으로 전환하는 작업을 진행하고 있다(강재성, 2016). 덴마크의 트라이앵글 지역(Triangle Region)은 6개의 지방자치단체가 자발적으로 구성한 협의체이다. 트라이앵글 지역은 덴마크의 중남부 지역에 위치하고 있으며, 자국 내에서 세 번째로 높은 성장률을 보이고 있다. 또한 이 지역은 대규모 기업형 농업뿐만 아니라 덴마크에서 가장 큰 두 개의 에너지 기업이 위치해 있어서 에너지 허브의 역할도 맡고 있다. 트라이앵글 지역의 4개 지방자치단체는 55,000가구의 28만명에게 친환경적인 지역난방을 공급하고 있다. 이 지역의 열에너지는 지자체가 공동으로 소유·운영하는 공기업인 Tvis가 담당하고 있다. 구체적으로 지역난방이 공급되는 면적은 27㎞×23㎞이며, Tvis는 83㎞의 열 배관망과 47개의 밸브를 운영해 6,000TJ의 열에너지를 공급하고 있다. 핀란드의 수도인 헬싱키는 냉난방 분야의 효율개선과 탄소배출 및 대기오염 저감을 위해 지역에너지 사업을 1950년대부터 추진해온 도시이다. 헬싱키의 에너지 공급 시스템은 초기부터 경제성을 확보한 대안으로 구축될 수 있었다. 결과적으로 시민들뿐만 아니라 열공급 업체인 ‘헬싱키 에너지(Helsinki Energy)’에게 상당한 이윤을 보장함으로써 지역경제에도 기여한 것으로 평가받고 있다. 따라서 헬싱키의 지역난방 시스템은 소비자, 에너지업체, 시정부를 포함한 지역사회 전체에 이익을 제공한 모범적인 사례라고 할 수 있다(Riipinen and Wirgentius, 2010). 헬싱키는 전 세계의 수도 가운데 가장 북쪽에 위치한 도시이며, 인구는 60만명 정도이다. 헬싱키는 기후 조건 때문에 연중 내내 난방이 필요한 지역이며, 열 수요의 3분의 1은 온수로 공급되고 있다. 특이하게도 헬싱키는 짧은 여름철에 냉방이 필요한 딜레마에 처해있다. 왜냐하면 대부분의 건물들이 추운 겨울에 최적화되어서 역설적으로 냉방 수요가 다른 지역에 비해 더 많기 때문이다. 헬싱키 에너지는 핀란드에서 가장 큰 에너지 기업으로, 지자체 소유의 공기업이다. 헬싱키의 지역난방은 산업계와 지자체의 원만한 협력에 기반한 것으로 평가받고 있다. 1953년 이후 헬싱키 에너지는 열병합발전을 통해 지역난방을 공급하고 있으며, 1963년부터는 지역냉방도 제공하기 시작했다. 유럽연합은 헬싱키 에너지의 효율적인 냉난방시스템을 ‘최적기술(Best Available Technology)’로 인정했을 정도이다. 헬싱키 에너지는 열에너지의 90%를 지역난방으로 공급하고 있다. 현재 핀란드 전체 열에너지의 93%가 지역난방으로 공급되는데, 그 중에서 헬싱키 에너지가 25%를 담당하고 있다. 헬싱키 에너지가 열에너지를 공급하는 면적은 대략 17.5㎞×12.5㎞로, 전역에 열 배관망을 구축해놓고 있다. 배관망의 길이는 1,350㎞에 달하며, 매년 35㎞의 배관망 확장 공사가 추가적으로 진행되고 있다. 또한 55㎞의 주배관망은 지하 40~70m의 에너지 터널에 설치되어져 있어서, 열 손실이 6%에 불과할 뿐만 아니라 안정적인 배관망의 유지관리가 가능하다는 장점을 지니고 있다. 수도권 그린히트 사업은 보고서의 초안이 공개된 이후 다양한 차원에서 논란이 진행되었다. 먼저 도시가스업계는 수치가 정확하지 않을 뿐만 아니라 중복 투자를 고려하지 못한 졸속 연구용역이라며, 전면 재검토해야 한다는 반대 입장을 강력하게 표명했었다. 학계에서도 사업의 필요성, 경제성 등에 대한 논란이 이루어졌었다. 한 가지 흥미로운 부분은 주관부서인 산업통상자원부 자체적으로도 사업을 둘러싼 쟁점에 대한 사전 검토가 체계적으로 진행되었다는 사실이다. 수도권 그린히트 사업의 문제점을 정리하면 다음과 같다(송유나 등, 2014). 첫째, 보고서 초안과 최종 사업계획서에서 제시된 열 공급량이 크게 변했을 뿐만 아니라 이유를 명확히 설명하지 못해 신뢰성을 잃고 있다. 둘째, 수도권 그린히트 사업의 열공급망과 기존 민간독점망과의 충돌이 제대로 고려되지 않고 있다. 셋째, 부적절한 방식으로 열수요가 추정되었을 뿐만 아니라 미래의 열원 건설계획이 반영되지 않았다는 문제도 있었다. 넷째, 소요 비용의 급격한 축소에 대한 설명이 거의 이루어지지 않고 있다. 다섯째, 광역 열네트워크의 운영과 관련해서도 시장의 정상적인 작동 가능성에 대한 문제까지 제기되었다. 수도권 그린히트 사업의 경우에도 겉으로는 열에너지 중심의 사업인 것처럼 보이지만 사실은 변형된 주전종열 방식의 사업이라고 할 수 있다. 왜냐하면 발전소에서 생산된 전력의 수익성을 높이기 위해 관련 법률을 개정한 뒤, 열에너지를 소비하기 위한 인프라 구축사업의 일환으로 수도권 그린히트가 추진되고 있기 때문이다. 게다가 지방정부가 배제된 중앙정부 주도 하의 추진·운영이라는 절차적인 측면에서도 분산형 열에너지로 분류될 수 없는 실정이다. 이에 본 논문에서는 중앙정부가 주도했던 수도권 그린히트 사업을 포함한 열에너지와 관련해서 지방정부의 대안적인 역할 및 방향을 결론으로 제시하고자 한다. 즉, 열에너지 확대라는 패러다임의 전환을 추구한다면, 향후의 열에너지 사업은 중앙정부가 아닌 지방정부가 주도하는 방식으로 사업이 진행되어야 할 것이다(진상현·김대현, 2013). 이때 수도권 그린히트처럼 지자체간 협력이 필요할 경우에는 협동조합 방식의 지역협의체 구성도 대안이 될 수 있을 것이다. 한편으로는 지방정부의 열에너지 계획을 취합해서 중앙정부의 「집단에너지공급 기본계획」을 상향식으로 수립하는 방안도 고려해볼 필요가 있다. 기후변화에 의한 여러 가지 환경 변화 중 기온 증가로 인한 하천 수온 변화는 하천 생태계, 수질과 주변의 국지 기상 변화를 발생하는 원인 중 하나이다(Stefan and Sinokrot, 1993; Stockle et al., 1992). 특히, 여름철 하천 수온의 증가는 녹조현상을 심화시키는 원인 중 하나이며, 하천 녹조로 인해 사회·경제적 피해는 점차 증가하고 있다(오희균·이희찬·차주영, 2015). 또한, 국지 기상은 수온변화의 영향으로 다양하게 나타나며, 하천 수온은 지역적인 기후인자에 많은 영향을 받는다(Pilgrim, Fang and Stefan, 1998). 하천 수온에 영향을 주는 인자는 다양하고, 이를 평가하기 위해 다양한 연구가 시도되었다. 기온과 수온에 관한 연구는 크게 2가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 수온과 기온 관계에 대한 연구이다. 조홍연·이길하·조경준·김준성(2007)은 연안의 기온과 수온을 상승기와 하강기로 구분하여 온도 상승률과 하강율이 다르게 나타나는 이력현상을 규명하였다. 이길하(2007, 2014)는 시간규모에 따라 기온과 수온의 선형 및 비선형 상관관계를 추정하였고, 안지혁·이길하(2013)는 수온과 기온을 이용하여 시간지체 현상을 밝혀냈다.