탄소중립으로 가는 길

국문 초록 (Abstract)

우리나라는 2020년 10월에 2050년까지 탄소중립을 달성하겠다고 선언하였고, 2021년 10월에 2050 탄소중립시나리오를 발표하였다. 그리고 매 5년마다 국가온실가스감축목표(NDC)를 UNFCCC에 제출하고 있다. 작년 말에 작성된 2035 NDC는 온실가스 배출을 2018년 대비하여 53~61% 감축하는 것이다. 2018년 기준 온실가스 배출량은 7.3억t-CO2이며, 이 중 87%인 6.3억t-CO2이 에너지 사용으로 배출되었다. 에너지 분야의 온실가스 배출은 전환(전기·열)이 37%, 산업(철강, 정유·석유화학, 시멘트 등)이 35.8%, 수송 13.5%, 건물 7.2%, 농축수산 3.4%, 폐기물 2.3%, 탈루 0.8%이다. 2022년에 사용한 에너지의 82.2%가 화석 연료이고 해외에서 94.4%를 수입하여 에너지 안보가 매우 취약하다. 최종에너지는 전기로 21.5%, 나머지 78.5%는 열과 원료로 소비되었고, 전기의 60%, 열과 원료의 95%가 화석연료에서 얻어졌다. 전기는 재생 에너지 발전, 원자력 발전, 화력발전에서 이산화탄소를 포집하여 저장함으로써 이산화탄소가 배출되지 않게 생산할 수 있지만 열과 원료는 대부분 화석연료로만 생산이 가능하다. 따라서 탄소중립을 위해서는 재생 발전과 원자력 발전을 늘리고 화력발전 배기가스에서 이산화탄소를 포집하여 처리해서 무탄소 전기를 많이 생산해야 한다. 그리고 산업, 수송, 건물 부문에서 쓰이는 열 에너지를 무탄소 전기로 대체하는 전기화가 필요하다. 전기화가 어려운 분야는 탄소중립 원료이자 연료인 수소, 암모니아, 바이오 매스, e-fuels 등을 활용한다. 무탄소화가 어려운 석유화학/정유, 시멘트, 철강 등과 LNG 발전에서 배출되는 온실가스는 포집해서 처리한다. 또한 태양광이나 풍력으로 생산하는 재생 전기는 간헐성이 있어서 현재의 전력망으로는 많이 받아들이기 어렵기 때문에 새로운 에너지 통합 인프라가 구축되어야 한다. 그리고 무엇보다 중요한 것은 에너지를 가능한 효율적으로 사용하고 폐자원을 순환하여 에너지 수요를 줄이는 것이다.
탄소중립을 이루려면 막대한 자본이 투자되어야 하고, 현재 탄소중립기술들을 혁신해야 하며 정책, 제도, 법 등도 제정되어야 한다. 이 발표에서는 탄소중립기술들의 현황을 살펴보고 어떻게 비용효율적으로 탄소중립을 이루어야 하는지를 토의해 보고자 한다.