파리협약 이후의 온실가스 감축 책임과 에너지 시나리오별 수요 및 배출량 전망 doc_id PCY_201709190558381691_3

작년 12월에 체결된 파리협약의 핵심내용은 전 세계 모든 국가가 예외 없이 온실가스 배출 감축에 나서야 한다는 점과 온실가스 세계 최대 배출국인 미국과 중국이 주도하고 있다는 점이다. 현재의 교토의정서 체제에서는 EU 국가 중심으로만 감축에 나서고 있을 뿐 미국과 중국은 감축의무를 지고 있지 않을 뿐만 아니라 사실상 수수방관하는 자세를 취하고 있다는 점에서 획기적 변화다. 미국과 중국의 입장변화의 배경은 무엇이었을까? 정확한 정보는 없지만 추측은 가능해 보인다. 미국은 셰일혁명으로 급증한 천연가스 생산량을 배경으로 석탄발전을 빠른 속도로 가스발전으로 대체하는 등의 방법으로 온실가스 감축에 자신감을 얻은 것으로 보인다. 중국도 대기환경문제의 심각성으로 말미암아 석탄 중심의 에너지전략을 계속 유지하기 어렵다는 자국 내 정책 필요성과 맞아 떨어진 것으로 판단된다. 이외에도 일본은 원전이 재가동된다는 전제로 온실가스 감축의 자신감을 갖고 있다고 볼 수 있다. 2020년 온실가스 감축의 형평성 산정 결과 형평성에 입각한 선진국의 온실가스 감축율은 –19%에서 최고 –96%로 나타났다. 미국의 형평성에 의한 감축율은 기준 배출량 대비 -19%이며, EU-28과 일본 및 독일이 각각 –44%, -45%, -49%로 분석되었고, 영국은 –58%, 그리고 스위스가 가장 높은 –96%에 이르는 것으로 분석되었다. 개도국의 형평성에 의한 온실가스 감축율은 –1.1%에서 최고 –19%로 분석되었다. 인도가 가장 낮은 -1.1%, 중국은 –5.1%, 남아공과 멕시코는 각각 –11%, -15%로 나타났으며 우리나라가 가장 높은 –19%로 분석되었다. 형평성 분석결과 전반적으로 형평성에 의한 선진국의 온실가스 감축율은 높은 반면 개도국의 형평성은 낮게 나타났다. 분석기간(1850~2020년)에 선진국의 온실가스 배출량과 소득수준은 높기 때문에 온실가스 감축에 대한 책임도 높은 반면, 개도국의 경우에는 선진국에 비해 감축 책임이 낮게 나타난 것으로 풀이된다. 2014년 세계 최종에너지 수요는 총 390EJ로 석유가 39%, 전력이 18%, 석탄이 15%, 천연가스가 15%, 바이오연료가 11%, 열이 3%로 나타났다. 최근의 경향을 보면 석탄과 전력의 비율은 증가하고 석유의 비율은 감소하는 추세다. 6DS를 적용할 경우 2050년 최종에너지 수요는 2013년 대비 약 3분의 2가 증가한 667EJ에 달할 전망이다. 석유는 2050년에도 전체의 37%를 차지해 여전히 중요한 비중을 차지할 것으로 전망되었다. 전력은 가장 큰 증가를 보이는 분야로 최종소비의 24%를 차지하고 천연가스의 소비는 2배 정도 증가하는데 전체에서 차지하는 비율로 보면 소폭 증가하는 수준에 그칠 것으로 나타났다. 4DS를 적용할 경우 2050년 최종에너지 수요는 6DS보다 낮은 590EJ이 되며 화석연료의 비율은 62%로 6DS의 65%와 비교하면 약간 감소하게 된다. 절대량으로 보면 2013년 대비 96EJ 증가할 것으로 나타났다. 6DS의 경우 세계 1차에너지 수요는 2050년까지 940EJ이 되며 화석연료가 1차에너지 수요의 77%를 차지해 여전히 세계 에너지믹스의 대부분을 화석연료가 차지할 전망이다. 2013년과 비교한다면 전체에서 차지하는 비율이 조금 낮아지긴 했지만 그렇다 하더라도 석탄, 석유, 천연가스 소비가 270EJ(58%) 증가하게 된다. 2050년 1차에너지 믹스의 화석연료를 제외한 나머지 부분은 바이오연료가 10%, 기타 재생에너지가 8%, 원자력이 5%를 차지하는 것으로 전망되었다. 6DS의 경우 1차에너지와 전환부문이 지속적으로 향상되어 1차에너지 수요 증가율이 점진적으로 감소함으로써 2050년 에너지원단위는 2013년 대비 50% 낮게 나타났다. 4DS의 경우 에너지 효율정책의 강화로 인해 1차에너지 수요의 성장이 줄어들어 6DS 대비 2050년 1차에너지 수요는 90EJ(10%) 감소하고 2013년과 비교하면 50% 증가하는 것으로 나타났다. 1차에너지 믹스를 보면 화석연료가 70%, 바이오연료가 12%, 기타 재생에너지가 12%, 원자력이 6%로 2013년~2050년 기간 동안 3개 화석연료의 절대적인 소비량은 증가하게 된다. 한편, 2DS는 다른 전망을 보여준다. 최종에너지 수요는 여전히 증가하는 것으로 나타나지만 6DS나 4DS와 비교하면 그 속도가 훨씬 느려 2050년 최종에너지 수요는 455EJ 정도로 나타났다. 선진국에서는 소비량의 피크가 개발도상국보다 일찍 나타나지만 2DS가 실현된다면 많은 개발도상국들도 2050년 이전에 최종에너지 사용이 피크에 도달하는 것으로 전망되었다. 2DS가 실현될 경우 최종에너지 믹스도 보다 균형이 잡히면서 에너지안보 측면에서도 잠재적 편익이 발생하게 된다. 전력의 경우 2050년까지 석유소비량을 뛰어넘어 전체에서 차지하는 비중이 28%가 되지만 절대적인 성장 수준을 보면 6DS보다는 적은 수준이다. 나머지는 석유가 25%, 천연가스가 16%, 바이오연료 및 폐기물이 15%, 석탄이 11%를 차지하게 된다. 2014년 세계 에너지 관련 CO2 배출량은 2004년과 비교하면 약 4분의 1 정도 증가해 계속 증가하는 것으로 나타났으며 부문별로는 발전이 38%, 산업이 26%, 수송이 21%, 건물이 8%를 차지했다. 발전부문의 배출량을 최종소비부문에 할당할 경우 건물은 30%, 산업은 40%로 각각 비율이 증가하게 된다. 6DS의 경우 CO2 배출은 2050년까지 2013년 대비 3분의 2 증가한 55GtCO2에 달하게 된다. 4DS에서는 2013년 대비 20% 증가한 41GtCO2가 된다. 한편 2DS에서는 배출량이 2013년 대비 반 이상으로 줄어들고 6DS와 비교하면 70% 정도 줄어들게 된다. 2DS를 비용효과적으로 실현하기 위해서는 재생에너지, 원자력과 같은 저탄소 기술 포트폴리오를 통한 기술적 해결책이 핵심적이라 할 수 있다. 2015년~2050년 동안 2DS의 누적 배출량 감소에 큰 기여를 한 분야로는 전력효율(38%)과 재생에너지(32%) 등 2개 분야를 들 수 있다. 이외에도 CCS가 12%, 원자력이 7% 기여한 것으로 나타났다. 이와 같은 기술의 배출량 감축 기여도는 시나리오에 따라 변동한다. 2DS를 달성하기 위해서는 2050년 산업 CO2 배출이 6DS 수준보다 49% 적은 6.7GtCO2가 되어야 한다. 2050년 배출 감축량의 33%는 철강, 23%는 석유화학, 13%는 시멘트, 3%는 알루미늄, 2%는 펄프·제지에서 발생한다. 나머지 26%는 에너지 다소비산업 이외 부문에서 발생한다. 인도가 2050년 감축량의 26%를 차지하고 중국이 24%, OECD 국가가 18%, 아프리카와 중동이 14%, 나머지가 18%를 차지한다. 한편 2DS의 경우 세계 산업에너지 사용은 2050년까지 조금씩 증가해 2020년까지 피크에 달하고 CO2 집약도가 감소하는데, 저탄소 연료와 공급원료로의 이동, 혁신적인 저탄소 공정 기술의 보급 등 이 주요 요인이다. 단기적으로는 2020년까지 직접적인 CO2 배출 감축의 86%가 에너지효율에 기인하는데 장기적으로는 에너지효율의 기여도가 55%로 떨어진다. 화학제품, 알루미늄, 시멘트 등 부문의 혁신 공정은 2050년 1.7GtCO2 배출 감축량을 차지하는데 총 산업부문의 4 분의 1정도이다. 저탄소 연료 및 공급원료 믹스로의 전환은 2050년 배출 감축의 17%를 차지한다.