4차산업혁명의 주인공 지속가능에너지, 청정에너지 본질은 무엇인가.

여러분 안녕하세요!

신재생에너지 포럼의  Evan입니다!

 

비록 전체 소비전력의 거의 40%를 대체에너지로 충당하고는 있지만, 전기세가 아주아주 비싼 스페인에서 신재생에너지 석사과정을 공부하고 있는 저ㅎㅎㅎ

 

4차산업혁명이 뜨거운 감자가 된 지금, 4차산업혁명의 주축이라 할 수 있는 지속 가능 에너지 모델에 대해 이야기를 나누어 볼까 해요.

과연, 이 지속가능 에너지 모델이란, 사업성이 있는것이고, 성장동력도 충분히 갖추고 있는것인지..ㅎㅎㅎ

 

본질부터 이야기를 해보겠습니다.

 

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※ 4차산업혁명과 지속가능에너지. 본질은 무엇인가? ※

 

지속 가능에너지에 대한 개념은 아주 간단합니다.

 

--- 지속가능 에너지란? ---

 

"문화적, 사회적, 환경적, 경제적으로 오랜 시간 지속 가능한 에너지 모델인가?"

 

이에 대한 세부적인 포스팅은 이전 포스팅에서 다루었으니 관심있으신 분들은 한번 읽어보셨으면 좋겠어요ㅎㅎ

(http://evanito.tistory.com/66)

 

지속가능에너지는 사회 문화적인 관점과, 환경적인 관점, 경제적인 관점에서 모두 조건을 만족해야 완벽한 지속가능에너지라고 불릴 수 있습니다.

 

--- '지속가능에너지 개념도' ---

 

진정한 지속가능 에너지란, 이 조건을 모두 만족하는 부분에서 탄생합니다.

 

이 개념도는, 어떠한 에너지 모델이 지속 가능한 모델인지 아닌지 판단하는것에 굉장히 도움이 되는데요.

 

연습삼아 몇가지 예를 들어 보겠습니다.

 

우리들이 흔히 사용하는 에너지 모델에는 어떠한 것들이 있지요?

네, 석유(화석에너지), 원자력에너지, 풍력에너지, 태양에너지, 수력에너지 등등이 있겠네요!

 

그러면, 크게 이 5가지만 먼저 지속 가능성을 판단해 보겠습니다.

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--- 1. 석유(화석에너지) ---

 

- 환경적인관점?(레드카드!)

지나진 질소산화물 방출, 이산화탄소 방출, 대기오염의 주범. 아직까지 오염물질 제거를 위한 마땅한 해결책이 없음.

 

- 사회적인 관점?(레드카드!)

 

화석에너지라는 자원의 분배가 공정하지 못하기 때문에, 화석에너지를 구하기 쉬운 지역과 어려운 지역의 복지 및 기술력 차이가 극심하다.

 

- 경제적인 관점?(그린카드!)

 

지구 매장량이 50년정도밖에 남지 않았다고는 하지만, 지난 50년 전에도 50년 남았다고 했고, 앞으로 시추기수의 발달은 당연한것이므로, 사실상 경제적인 관점에서 아주 저렴하고 효과적인 에너지임에는 틀림이 없다.

 

 

 

 

--- 2. 원자력 에너지 ---

 

- 환경적인 관점?(옐로카드!)

 

발전시에 나오는 방사성 폐기물을 처리할 방도가 없고, 발전시에는 딱히 큰 오염물질을 방출하지 않지만, 항상 환경오염을 야기시킬 잠재적인 능력을 가지고 있다. 게다가 한번 일이 터지만, 심각하게 환경을 오염시킨다. 게다가 가용한 우라늄도 지구상에 30년정도의 양밖에 남지 않았다.

 

- 사회적인 관점?(레드카드!)

 

예전에는 매연을 뿜뿜 뿜어대지 않는 깔끔한 발전소였기 때문에, 사회적인 이슈가 적었지만, 체르노빌 사건과, 후쿠시마 사건 이후에 원자력의 문제점이 크게 부각되어, 현재 사회적으로 거부감이 굉장하다. 그 누구도 원자력 발전소가 우리 집 곁에 오기를 원하지 않는다.

 

 

- 경제적인 관점?(그린카드!)

 

일단 한번 발전소를 지어두면, 큰 문제없이 적은 인원과 자원으로 큰 에너지를 발전할 수 있기 때문에, 경제적으로 우수한 편이다.

 

 

 

--- 3. 풍력에너지 ---

 

- 환경적인 관점?(그린카드!)

 

일명 버드킬(BirdKill)이 발생하여, 해당 지역 생태계의 교란을 야기 할 수 있다(수력발전에 비하면 아주아주 적은 양), 하지만, 전체적인 관점에서 보았을때, 일단 발전기가 놓여지기만 한다면, 전력발전을 하는 과정에서는 그 어떠한 오염도 발생하지 않는다.

 

- 사회적인 관점?(옐로카드!)

 

 발전기 블레이드가 주기적으로 햇빛을 가리는(Shadow Flicker) 현상과 발전기가 회전할때 내는 저주파가 가장 큰 문제인데, 해당지역 주민들에게 주는 심리적인 영향이 상당한 수준이다. 그렇기에, 풍력발전단지 역시, 아직까지는 사회적인 수용력이 크지 않다.

게다가, 바람 역시, 풍력발전 터빈을 이용해 효율적인 발전을 하기 위해서는 몇가지 조건을 가지고 있어야 하는데, 그러한 조건을 가지면서 지역주민들과 대립하지 않는 발전단지를 찾는것이 굉장히 힘들다. 다시말해 바람 역시 석유나 석탄같은 화석연료처럼 균등한 에너지 자원이 아니다.

 

- 경제적인 관점?(그린카드!)

 

경제적인 관점에서는 일단 제작만 하게 되면, 일정 조건 아래에서 작은 유지비용을 가지고 꾸준히 전력생산을 할 수 있기에, 굉장히 경제적인 면에 속한다. 다만, 개인 사업의 규모로는 비효율적이고, 국가적인 차원에서 투자하고 관리해야한다.

 

 

 

--- 4. 태양에너지 ---

 

- 환경적인 관점?(그린카드!)

 

모두가 궁금해하는 태양광 에너지 발전 모델에 대해 논하자면, 기본적인 모듈 생산과정에서 상당한 오염이 야기되기 때문에(이는 풍력발전도 마찬가지) 오염이 아예 없다고는 말할 수 없다. 다만, 이미 완공된 발전단지를 기준으로 생각하자면, 그 어떠한 오염물질도 방출하지 않는다.

생태계 교란의 규모도 아주아주 미미한 수준이라고 볼 수 있다. 보통 태양광 발전의 경우, 일조량이 상당한 황무지를 선정하기 때문에, 환경오염의 경우(제조공정의 측면을 제외한) 없다고 보는것이 옳다.

 

- 사회적인 관점?(옐로카드!)

 

전자파가 발생한다는 루머로 한때 지역주민들과의 갈등이 아주 극심했지만, 사실 태양광 패널이 발생시키는 전자파는 태양이 직접 방사하는 전자파에 비해 더 적기에, 이것은 루머일 뿐이다. 다만, 태양광 역시 풍력처럼 균등한 자원이 아닌데, 예를들어, 1년 365일 쨍쨍한 스페인에서는 태양광 발전이 지속가능 에너지 부분에서 그래도 높은 발전비율을 차지하는데에 반해 영국같은 경우에는 태양광 발전의 비율이 0%에 가깝다. 태양광 발전을 효율적으로 이용하기 위해서는 햇빛이 뜰때 재빠르게 충전하고, 해가 없을때 이용할 수 있는 시스템이 만들어져야 하는데, 그러기 위해서는 저렴한 가격의 EES(개인용 에너지 저장장치)의 보급이 필수적이나, 2018년 기준 6kw 용량의 EES의 경우 몇천만원이 넘기에, 태양광 발전의 미래는 배터리의 발전에 달려있다.

 

- 경제적인 관점?(그린카드!)

 

일단 한번 제작하고 나면, 반영구적으로 전력을 생산할수 있기에 효율적인 발전시스템이기는 하다. 연구실에서 발표하는 효율 4~50%의 태양전지 소자들은 단가가 지나치게 비싸기 때문에, 현재로는 보급형 태양전지 모듈을 사용하게 되고, 아직까지 통상적인 효율은 1~20%라고 보는것이 맞다. 현재의 보급형 태양전지로 소형 발전단지를 만들어 원금을 회수하기까지는 10년 이상 이상 없이 작동을 해주어야 하는데(이론적으로), 하지만 우리나라는 우박도 떨어지고, 황사도 오고 날씨가 그렇게 안정적이지 못하다.

따라서, 아직까지 태양광 사업을 개인 규모에서 한다는것은, 복지사업에 가깝다고 생각한다.

기술의 발달과 더불어 차근차근 나아가야 한다.

하지만, 현재의 기술로도 경제적인 측면에서는 양호한 편이기에(적어도 적자는 나지 않는다) 그린카드!  

 

 

 

--- 5. 수력에너지 ---

 

- 환경적인 관점?(그린카드!)

 

초기에는 생태계 교란이 아주 극심하게 일어나게 된다. 하지만, 일단 대규모의 발전소가 들어서게 되면 그것에 맞춰 새로운 생태계가 조성되므로, 충분히 감안할 수 있는 문제라고 생각을 하며, 식수문제를 동시에 해결 할 수 있기 때문에, 환경적인 관점에서는 양호하다고 생각한다.

게다가, 발전시에 그 어떠한 환경오염도 발생시키지 않는다.

(생태계 교란의 문제는 어쩔 수 없다.)

 

- 사회적인 관점?(그린카드!)

 

수력발전단지를 지을 수 있는 위치 또한 상당히 제한적인데, 그렇기에 이 또한, 균등하지 못한 에너지 자원이다. 또 경우에 따라서, 수력발전단지가 지역 주민들에게 이득이 되는 경우도(식수 해결, 농업수 해결 등) 있고, 해가 되는 경우도 있기 때문에, 일방적으로 어떠한 문제가 있다고 말할수는 없다. 하지만, 가장 오래된 기술이기도 하고, 효율성이 잘 검증되어 있기도 하기에, 사회적으로 큰 거부감은 없는 기술이다.

 

- 경제적인 관점?(그린카드!) 

 

수력발전단지를 만드는데에는 막대한 자금이 필요하지만, 일단 만들어지게 되면, 굉장히 효율적이다. 게다가, 낮에 남게되는 전력에너지를 수력에너지로 전환시켜 수력발전 댐에 저장을 할 수 있기 때문에, 어떻게보면 거대한 배터리인 셈이고, 현재의 배터리 기술로는 수력발전발전소의 에너지 저장용량을 따라갈 수 있는 기술이 존재하지 않는다.

따라서 경제적으로도 아주 효율적인 에너지 모델이다.

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'각 에너지 모델 별 분포도'

 

 

즉, 정리하자면,

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1. 화석에너지는 경제적으로만 유용하기에 '지속가능에너지'가 아니다

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2. 원자력에너지는 경제적으로 유용하고, 환경오염을 아주 크게 야기시키지는 않지만, 사회적으로 배척받는 추세이고, 환경오염이 한번 일어나면 그 규모가 어마하기 때문에 '지속가능에너지'가 아니다.

 

3. 풍력에너지의 경우, 환경오염도 거의 없고, 경제적이기도 하지만, 사회적으로 아직 갈등이 있고 발전가능한 지역의 한계가 있기 때문에, '실현가능 에너지'이다.

 

4. 수력에너지의 경우, 환경오염도 야기하지 않고, 경제적이며, 사회적으로도 큰 문제를 야기하지 않기 때문에 현재로서는 '지속가능에너지'이다.

 

5. 태양에너지의 경우, 환경오염이 거의 없고, 경제적이지만, 발전가능 지역의 한계가 있고, 지역주민과의 갈등도 존재하기 때문에 아직까지는 '지속가능에너지'에 가까운 '실현가능 에너지'이다.

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라고 정리를 할 수 있겠네요.

 

이번 포스팅을 통해 여러분들께 말씀드리고 싶었던 것은.

신재생에너지, 지속가능 에너지, 대체에너지라고 불리운다고 해서 그 에너지 모델이 정말 완벽한것은 아니라는 것을 아셔야 한다는것이었어요.

 

인류가 함께 문명을 구축하고 생존해나가야 하는 이상, 에너지 모델이란 궁극적으로, 사회적, 경제적, 환경적인 세가지 조건에 모두 부합해야만 장기적으로 지속 가능하다는것을 기억해야 합니다.

 

따라서, 신재생 에너지에 관한 뉴스를 보거나, 어떠한 기사를 접할때,

제가 올려드린 '지속가능에너지 개념도' 를 항상 머릿속에 그리시고, 스스로 판단하셨으면 좋겠습니다.

 

그럼!

 

더욱더 흥미롭고 알찬 포스팅으로 찾아뵙기를 고대하며

조만간 또 보아요~

Nos vemos pronto!