지난 3주 동안 전 세계와 우리나라의 에너지 공급과 소비 상황을 살펴봤습니다. 전 세계 에너지 공급량은 2010년 546EJ에서 2023년 641EJ로 10여년 사이 약 20%(105EJ) 증가했습니다. 우리나라의 일차에너지 공급량 또한 2010년 2억 5,440만toe에서 2023년 2억 9,830만toe로 약 17%(4,390만toe) 늘었고요. 그나마 다행인 점은 석탄의 비중은 세계적으로 보나 한국만을 놓고 보더라도 감소했고, 한국의 경우 비중을 넘어 절대량의 측면에서도 7,600만toe에서 7,370만toe로 감소를 기록했다는 점입니다. 더불어 GDP당 총에너지공급도 세계 평균 8.206.13MJ 오리지널바다이야기 /달러에서 6,531.41MJ/달러로 감소했고, 한국의 경우에도 9,210.96MJ/달러에서 6,070.86MJ/달러로 감소했습니다. 같은 규모의 GDP를 얻기 위해 사용된 에너지의 양이 줄어드는 효율화에 성공한 것이죠. 문제는, 세계적으로 보더라도 2050년 탄소중립 달성이라는 목표에 비추어 이러한 변화는 '턱없이 부족한 성과'이며, 지금까지의 성과를 보 사이다쿨 더라도 우리나라의 성과는 주요 선진국과의 격차를 거의 좁혀내지 못했다는 점입니다.
그렇다면, 지금까지 발표된 정책에 기반한 우리의 미래 모습은 어떤 모습일까, 2050년 탄소중립 목표를 달성하기 위해선 우리의 미래는 어떤 모습이어야 할까. IEA(International Energy Agency, 국제에너지기구)는 지난달 〈World E 릴게임몰메가 nergy Outlook 2025〉 보고서를 통해 이를 살펴봤습니다. 보고서에선 미래를 3가지 시나리오로 내다봤습니다. 현재 이미 추진되고 있는 정책에 기반한 '현재정책시나리오(CP, Current Policy Scenario)', 각국이 행하겠다고 선언한 내용을 반영한 '선언정책시나리오(SP, Stated Policy Scenario)', 그리고 '넷제로 릴게임바다이야기사이트 시나리오(NZ, Net Zero Scenario)'입니다.
우선 CP에 따른 2050년까지의 에너지 수급 변화는 어떻게 될까요. 현재까지의 글로벌 에너지 정책에 따르면, 석탄에서 비롯된 에너지 공급량은 2024년 현재 기준 178EJ에서 2035년 165EJ, 2040년 155EJ, 2050년 138EJ로 점차 줄어들 전망입니다. 하지만 사이다쿨 석유와 가스 공급량은 계속해서 늘어날 것으로 예상됐습니다. 석유는 2024년 193EJ에서 2035년 201EJ, 2040년 204EJ, 2050년엔 215EJ로, 천연가스는 2024년 148EJ에서 2035년 175EJ, 2040년 182EJ, 2050년엔 194EJ로 증가하게 되는 것이죠. 다만, 이들 화석연료가 전체 에너지 공급에서 차지하는 비중은 소폭 줄어들긴 합니다. 무탄소 에너지원의 증가세 덕분입니다. 당장 재생에너지 공급량은 지금의 83EJ에서 2035년 142EJ, 2040년 169EJ, 2050년엔 217EJ로, 지금 수준의 정책 하에서도 재생에너지는 2050년 원별 가장 큰 비중을 차지하게 됩니다. 절대량 측면에선 큰 비중을 차지하지 못하는 원자력 또한 지금의 31EJ에서 2035년 42EJ, 2040년 49EJ, 2050년 57EJ로 조금씩 늘어날 것으로 예상됐습니다.
현재정책시나리오에 따른 최종에너지소비의 경우, 고체연료(석탄, 고형 바이오에너지 등)의 직접 소비는 2050년까지 큰 변화는 없을 것으로 예상됐습니다. 석탄의 최종소비는 현재 51EJ에서 2050년 48EJ까지 소폭 줄어드나, 고형 바이오에너지의 소비가 늘어남에 따라 고체연료 소비 총량은 큰 변화가 없는 것이죠. 현재 전 세계에서 최종적으로 소비되는 에너지의 형상 중 가장 큰 비중을 차지하는 액체연료(석유, 바이오연료, 합성유, 암모니아 등)는 2024년 180EJ에서 2035년 195EJ, 2040년 200EJ, 2050년 216EJ로 소비가 계속해서 늘어날 전망입니다. 하지만 이 둘의 경우, 전체 최종에너지소비에 있어 비율은 공히 줄어듭니다. 고체연료는 현재 19%에서 2050년 14%로, 액체연료는 현재 40%에서 2050년 36%로 감소하게 되는 것이죠. 기체연료(천연가스, 바이오메탄, 수소 등)의 경우, 2024년 73EJ에서 2035년 89EJ, 2040년 94EJ, 2050년엔 102EJ로 소폭 증가할 것으로 예상됐고, 열의 형태로 소비되는 최종에너지의 양은 2024년 16EJ에서 2035년 19EJ로 증가한 후, 2050년까지 그 수준을 유지할 것으로 예측됐습니다. 이런 와중에 전기는 절대량의 증가와 더불어 대대적인 비중의 증가를 보일 것으로 나타났습니다. 현재 우리가 최종적으로 소비하는 에너지의 형태 중 전기의 비중은 약 21%로, 그 양은 95EJ에 달하는데, 이는 2035년 131EJ, 2040년 145EJ, 2050년엔 172EJ로 증가할 것으로 예상됐습니다. 전체 최종에너지소비는 2024년부터 2050년까지 연평균 1.1% 증가하는데, 전기 소비의 증가는 그의 배를 넘는 2.3%씩 늘어난 결과입니다.




SP에 따르면, 공급과 소비 모두에 있어 더 큰 폭의 변화가 예상됩니다. 지금까지 각국이 선언한 목표들을 달성한다고 했을 때, 총에너지공급에 있어 석탄의 감축 속도는 더욱 빨라져 2024년 178EJ에서 2050년 95EJ로 연평균 2.4%씩 줄어들고, 석유 공급량 또한 2024년 193EJ에서 2050년 184EJ로 연평균 0.2%씩 감소할 것으로 예상됐습니다. 절대량 측면에선 그 영향이 미미한 전통적인 바이오매스를 이용한 에너지 공급 또한 지금의 19EJ에서 2050년 10EJ로 줄어들며 연평균 2.3%씩 감소할 전망이고요. 천연가스의 경우엔 지금의 148EJ에서 2035년 165.489EJ로 증가한 이후, 2040년 164.854EJ, 2050년엔 161.124EJ로 차츰 줄어들 것으로 예상됐습니다. 반면, 재생에너지 공급량은 83EJ에서 2035년 149EJ, 2040년엔 179EJ로 배 이상이 되고, 2050년엔 233EJ에 달할 것으로 IEA는 내다봤습니다. 전체 에너지 공급에 있어 재생에너지의 비중이 31% 이상을 차지하게 되는 겁니다. 연평균 성장률만도 4.1%에 달하는데, 개별 재생에너지원별로 봤을 때, 태양광은 지금부터 2035년까지 연평균 14%, 풍력은 9.6%씩 늘어날 것으로 예상됐습니다. 또 다른 무탄소 에너지원인 원자력의 경우, 2050년까지 연평균 2.6% 늘어나 공급량은 31EJ에서 2050년 61EJ로 변화할 것으로 나타났고요.

우리의 최종에너지소비의 경우, 각국이 선언한 내용에 따르면 어떻게 달라질까요. 그 변화는 고체연료 소비의 감소와 액체 및 기체연료 소비의 정체, 그리고 전기의 급증으로 설명할 수 있습니다. 고체연료 소비는 지금의 87EJ에서 2050년 75EJ까지 감소하며, 전체 최종에너지소비에서 가장 큰 비중을 차지하는 액체연료의 경우, 2024년 180EJ에서 2035년 186EJ까지 늘어났다가 2040년과 2050년엔 184EJ로 소비량이 머물게 될 전망입니다. 이 과정에서 석유 자체의 최종소비는 2050년 174EJ까지 감소해 지금보다도 소비량이 적어질 것으로 예상됩니다. 대신 바이오연료 소비량은 2024년 5EJ에서 2050년 9EJ까지 늘어나게 되고요. 기체연료의 경우, 소비가 2024년 73EJ에서 2050년 91EJ까지 연평균 0.8% 증가할 전망인데, 그 과정에서 천연가스의 비중은 소폭 줄어들고, 그 자리를 바이오메탄과 수소가 대신할 것으로 예상됩니다. 전기의 경우, 소비는 지금의 95EJ에서 20305년 130EJ, 2040년 144EJ, 2050년엔 169EJ로 2050년까지 연평균 2.2%나 증가할 것으로 IEA는 내다봤습니다.
SP까지만 하더라도, 결코 작은 폭의 변화가 아닙니다만, 2050년 탄소중립을 달성하기엔 역부족인 것은 마찬가지입니다. 2024년 기준, 인류의 이산화탄소 배출은 3만 8,153Mt에 달하는데, CP에 따른 2050년 배출량은 총 3만 7,779Mt, SP의 경우 2050년 2만 9,629Mt으로 예상됩니다. 우리가 2050년 탄소중립을 달성하려면, 이 숫자는 2050년 0을 기록해야 하죠. 이는 실질적 배출이 전무하다는 뜻이 아닙니다. 각종 연소 활동으로 인해 여전히 수천Mt의 배출이 발생하는 가운데 DAC(Direct Air Capture, 직접공기포집), 바이오에너지 및 폐기물에너지를 이용한 감축 등을 동원해 간신히 '플러스 마이너스 제로'를 달성하는 겁니다.
IEA의 이러한 탄소중립시나리오에 따른 에너지 수급은 어떻게 달라지게 되는지도 살펴봤습니다. NZ에 따르면, 우선 전체 에너지 공급량부터 줄어들어야만 합니다. 2024년 654EJ에서 2035년 571EJ, 2040년엔 551EJ까지 줄여내야 하죠. 이후 2050년 570EJ로 다시금 늘어나는 모습을 보이게 되는데, 이는 무탄소 에너지 공급량이 기술의 발달로 더욱 늘어난 덕분입니다. 당장 석탄의 경우, 2024년 현재 기준 178EJ에 달하는 공급량이 2035년 70EJ로 절반 이하로 줄어들고, 2040년 29EJ, 2050년엔 15EJ까지 감소해야만 합니다. 그러한 15EJ의 석탄 공급량에서도 지금처럼 아무런 감축 기술 적용 없이 태워지는 석탄을 통한 에너지 공급은 2EJ에 불과합니다. CCUS(Carbon Capture, Usage and Storage, 탄소 포집이용저장)가 적용되지 않은 석탄 사용은 거의 사라지게 되는 셈이죠. 석유의 경우, 2024년 193EJ에서 2035년 129EJ, 2040년 92EJ, 2050년 45EJ로 공급이 급감하게 되고, 천연가스도 2024년 148EJ에서 2035년 91EJ, 2040년 62EJ, 2050년 30EJ로 대폭 줄어들게 됩니다. 바이오매스의 전통적인 사용은 앞으로 역사 속으로 사라져야만 하고요. 대신, 이처럼 기존의 에너지원들이 사라지거나 그 공급량이 급감하는 만큼, 재생에너지의 폭발적인 확산을 통한 무탄소 에너지원의 공급 확대는 필수적입니다. 2024년 83EJ을 기록한 재생에너지 공급량은 2035년 224EJ로 거의 3배가 되어야 하며, 2040년엔 298EJ, 2050년 401EJ로 전 지구 총에너지공급에 있어 70%가 재생에너지를 통해 이뤄져야 합니다. 이때 태양광은 전체 에너지 공급에 있어 26%(148EJ), 풍력은 15%(84EJ)의 비중을 차지하게 됩니다. 원자력의 경우엔 지금의 31EJ에서 2035년 55EJ, 2040년 69EJ, 2050년엔 78EJ로 연평균 3.6%씩 늘어야 할 것으로 예측됐고요.
에너지 소비에서의 변화 또한 당연히 뒤따라야 합니다. 최종에너지소비도 총에너지공급과 마찬가지로 줄어야 하는 겁니다. IEA는 2024년 453EJ에 달하는 최종에너지소비가 2035년 408EJ, 2040년 380EJ, 2050년엔 352EJ로 줄어야 한다고 내다봤습니다. 최종적으로 소비하는 에너지의 형태별로는, 고체·액체·기체 등 화석연료 중심의 에너지가 특히 감소해야 하죠. 현재 우리가 사용하는 최종에너지 가운데 가장 큰 비중을 차지하는 액체연료의 경우, 180EJ에서 2035년 135EJ, 2040년 104EJ, 2050년엔 65EJ로 소비가 감소해야 하고, 고체연료 또한 지금의 87EJ에서 2035년 58EJ, 2040년 47EJ, 2050년엔 35EJ로 줄어야 합니다. 기체연료의 경우, 2024년 73EJ에서 2035년 62EJ, 2040년 52EJ, 2050년 38EJ로 소비를 줄여야 하고요. 2050년까지의 연평균 감소율이 각각 3.8%, 3.5%에 달하는 액체 및 고체연료와 달리, 기체연료의 경우엔 연평균 감소율이 2.4%로 상대적으로 낮습니다. 이는 천연가스 소비가 지금의 72EJ에서 2050년 16EJ로 줄어드는 것에 비해 바이오메탄 소비는 0.36EJ에서 9.07EJ로, 수소 소비는 0.012EJ에서 11.34EJ로 늘어남에 따른 결과입니다.




최종에너지소비에 있어 전기의 비중이 늘어나는 만큼, 그 전기를 얼마나 청정하게 만드느냐가 관건이 됩니다. 지난해 기준, 전 세계 발전량은 3만 1,229TWh로 역대 최고를 기록한 가운데, 지금의 정책이 그대로 유지됐을 때에도 발전량은 2035년 4만 5,109TWh, 2040년 5만 488TWh, 2050년엔 5만 9,426TWh로 2010년 발전량의 약 2.8배에 달할 것으로 예상됩니다. 이렇게 전력 생산량이 증가하는 가운데 재생에너지의 비중은 2035년 32%, 2040년 49%, 2050년엔 60%를 기록할 전망입니다. 다만, 말 그대로 '현재정책시나리오'인 만큼, 전통적인 석탄화력발전 역시 2050년에도 8,462TWh의 전기를 생산해내면서 40년전과 비슷한 수준을 보일 것으로 예상됐습니다. 이보다 진일보한 선언정책시나리오 하에선 재생에너지 비중이 2035년 32%, 2040년 53%, 2050년엔 69%로 더 높아질 것으로 분석됐습니다. 전체 발전량의 경우엔 CP 대비 도리어 적어져 2035년 4만 4,274TWh, 2040년 4만 9,114TWh, 2050년엔 5만 8,081TWh에 머물 것으로 나타났습니다. 이 때, 재생에너지 발전량은 2035년 2만 3,603TWh로 2024년의 배를 훌쩍 넘고, 2035년엔 2만 9,880TWh로 3배가 될 것으로 예상됐습니다. 2050년엔 4만 107TWh로 석탄 발전량의 8.8배, 원전 발전량의 7.3배, 천연가스 발전량의 5.3배에 달하는 수준까지 늘어나게 되고요. 재생에너지 발전량은 CP 대비 더 많지만, 석탄과 천연가스 등 화석연료 발전량은 2050년 각각 4,569TWh, 7,516TWh까지 줄어들어 CP보다 크게 감소한 모습을 보였습니다.

하지만 CP도 SP도 탄소중립에 역부족이긴 마찬가지입니다. IEA는 2050년 탄소중립을 달성하기 위해선 전 세계 전력 생산량이 2035년 4만 8,118TWh, 2040년 6만 301TWh, 2050년엔 무려 8만 175TWh로 급격히 늘어나야 한다고 판단했습니다. 최종에너지소비에서 전기의 비중이 급격히 늘어난 만큼, 이를 충족할 만한 다량의 전력을 생산해야 하는 것이죠. 이런 가운데 전통적 화석연료의 이용을 0에 수렴하도록 해야하는 것은 물론입니다. 때문에 재생에너지 비중은 2035년 32%에서 2040년 76%, 2050년엔 89%까지 높아져야만 하고요. 2050년, 전체 발전량이 2024년의 2.6배에 달하는 만큼, 재생에너지 발전량은 7만 1,220TWh까지 늘어나야 합니다. 지금껏 '역대 최고'인 2024년의 재생에너지 발전량, 9,935TWh의 7.2배에 달하는 규모입니다. 결국, 전기화와 재생에너지로의 전환 없이는 탄소중립도 없는 것이죠.
이런 가운데, 주요 에너지 소비 부문인 산업과 수송, 그리고 건물에서의 글로벌 에너지 소비는 어떻게 달라질까요. 또, 이 부문에 있어 우리나라의 에너지 소비는 어떻게 달라질까요. 다음 주 연재에서 보다 자세한 내용을 살펴보도록 하겠습니다.




박상욱 기자 park.lepremier@jtbc.co.kr