주요 결과 요약
전 세계적으로 에너지 부문이 변화와 위기를 경험하고 있는 가운데 우리나라 장기 에너지 수급의 기준 시나리오 분석
최근 몇 년간 에너지 부문은 코로나19, 러시아-우크라이나 전쟁 등으로 인해 전 세계적인 변화와 위기를 경험하였다. 대폭 확대된 에너지 가격 변동성의 영향을 완화하고 미래의 취약성을 대비하기 위해 주요국을 중심으로 에너지 안보를 강화하는 움직임이 두드러졌다. 그러나 2015년 파리 협정 이후 에너지 부문의 변화를 추동하였던 온실가스 감축 노력의 영향은 전 세계적인 고금리 및 저성장 기조로 다소 주춤한 기세를 보였다. 재생에너지 부문의 투자는 증가세를 보이고 있음에도 불구, 화석 연료의 수요는 신흥 시장에서의 경제활동 증가에 힘입어 코로나19 대유행 이전 수준을 회복하였다 (IEA, 2023). EU의 회원국 대부분은 2030년까지의 연간 에너지 효율 개선 목표를 준수하지 못하였으며 (Euractiv, 2023), 영국은 실용적("pragmatic") 온실가스 감축 정책의 기조 하에 내연기관 자동차의 신규 판매 금지 조치를 연기하였다 (BBC, 2023). 전기차 보급은 여전히 빠르게 증가하고 있으나 증가세는 다소 둔화되었다 (BNEF, 2024). 그럼에도, 온실가스 감축을 위한 전지구적 노력이 필요하다는 방향성은 흔들리지 않았다. 2023년 12월 개최된 제28차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP28)는 기후변화 협상 최초로 모든 당사국이 화석연료로부터의 전환 필요성에 합의하였으며, 파리협정 목표 달성을 위해서는 지구적 차원에서 재생에너지 설비용량 3 배 증설, 에너지 효율 2 배 향상, 무배출/저배출 기술 가속화, 수송 부문 감축 가속화 등의 필요하다는 내용을 채택하였다. 우리나라도 「기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법(약칭: 탄소중립기본법)」에 따라 2023년 4월 '탄소중립·녹색성장 국가전략 및 제1차 국가 기본계획' (관계부처 합동, 2023)을 발표하였다.
"2023 장기 에너지 전망"은 이처럼 급변하는 여건 속에서 우리나라의 장기적 에너지 수급 변화의 경로를 제시하고자 진행되었다. "2023 장기 에너지 전망"에서는 기준 시나리오(REF, Reference scenario)를 중심으로 2050년까지의 에너지 수급을 전망한다. REF는 우리나라의 인구·경제·사회의 변화에 대한 기본 전제를 바탕으로 현행 정책, 지침 및 규제가 유지되며 과거의 에너지 기술과 소비 행태의 변화 추세가 미래에도 지속된다는 가정 하에 에너지 수요를 분석한다. REF는 정책 변화 이전의 가상의 기준선(baseline) 역할을 하는 시나리오로, '탄소중립·녹색성장 국가전략 및 제1차 국가 기본계획' (관계부처 합동, 2023)에 제시된 2030년까지의 목표나 '2050 탄소중립 시나리오안' (관계부처 합동, 2021)에 제시된 2050년 목표를 달성하기 위해서 요구되는 추가적 노력을 가늠하는데 활용될 수 있다.
"2023 장기 에너지 전망"은 인구와 경제 성장을 비롯한 다양한 전제를 사용한다. 우선, 우리나라 인구는 2020년에 5,184만 명에서 정점을 기록한 이후 지속적으로 감소하여 2050년에 4,736만 명까지 축소될 전망이다 (통계청, 2021). 출산율 저하와 기대수명 증가로 생산가능인구는 빠르게 감소하는 반면 고령인구가 빠르게 증가한다. 인구 감소와 총요소생산성 하락으로 성장률이 크게 둔화되면서 우리나라의 국내총생산(GDP)은2022~2050년 연평균 1.2 % 증가에 그칠 전망이다. 생산 부문은 보건·사회복지, 정보·통신 등을 중심으로 서비스 부문이 빠르게 성장하며, 제조업 내에서는 전통 화학제품 및 수소 수요의 증가로 화학 및 석유화학이 빠르게 성장한다. 반도체, 디스플레이 등을 포함하고 있는 기계류도 제조업의 성장에 기여한다. 에너지 도입가격은 IEA "World Energy Outlook 2023 (IEA, 2023)"의 국제 에너지 가격 전망에 따라 최근의 단기적 충격에서 빠르게 장기 추세로 복귀하여 하향 안정화될 전망이다. 한편, 우리나라의 장기 기온 추세는 IPCC (2021)에서 발표된 SSP(Shared Socioeconomic Pathways) 시나리오의 SSP2-4.5에 따라 변하는 것을 가정하고 있다.
경제성장률 둔화 및 에너지원단위 개선으로 인해 에너지 수요는 2040년 초반 감소세 전환
현재 시행되고 있는 정책과 도입이 예정된 정책들 수준으로 미래에도 에너지 정책이 강화될 경우(기준 시나리오, REF), 2022년에서 2050년까지 우리나라 국내총생산이 40.9 % 증가하는 동안 총에너지 수요는 지속적인 에너지 효율 향상으로 인해 2040년 초에 정점을 기록한 후 하락세로 전환되어 2050년에는 2022년 대비 3.8 % 증가한다. 에너지 사용으로 인한 온실가스 배출은 2022년 563.1 백만톤-CO2eq에서 2050년 413.8 백만톤-CO2eq로 감소한다. 온실가스 배출 감소는 총에너지 수요 증가의 둔화, 재생에너지 보급 확대 그리고 석탄 기력 발전 감소의 영향이 크다. 이는 '제10차 전력수급기본계획(이하 제10차 전기본)' (산업통상자원부, 2023)에서 수명 30 년이 넘는 석탄 화력발전에 대해 연료를 전환하거나 폐지하는 원칙이 적용되기 때문이다. 에너지 수요, 온실가스 배출의 탈동조화는 이전 시기보다 빠르게 진행되나, REF의 온실가스 배출은 '탄소중립 녹색성장 국가전략 및 제1차 국가 기본계획(이하 제1차 탄소중립 기본계획)' (관계부처 합동, 2023)이나 '2050 탄소중립 시나리오안' (관계부처 합동, 2021)에서 설정한 2030년과 2050년의 온실가스 배출 목표에 비하면 여전히 높은 배출 수준을 보이고 있다.
최종소비 부문의 에너지 수요는 2022년 222.8 백만toe에서 2030년대 후반 약 240 백만toe까지 증가 후 하락세로 전환되어 2050년에는 228.7 백만toe로 현재와 거의 같은 수준을 유지할 전망이다. 최종소비 부문의 에너지 수요의 증가는 대부분 산업과 서비스의 생산활동 증가에 따라 발생하나, 증가세는 에너지 효율 개선에 따라 억제될 전망이다. 산업 부문의 부가가치는 2022년에서 2050년 사이 18.3 % 증가하는데 에너지 수요는 12.6 % 증가에 그친다. 동 기간 서비스 부문의 부가가치는 55.0 % 증가하는데 에너지 수요는 31.4 % 증가에 그친다. 수송 부문은 내연기관 자동차가 전기 자동차로 대체되면서 에너지 수요가 2022년에서 2050년 사이 45.3 % 감소한다. 가정 부문의 에너지 수요는 인구 감소와 에너지 효율 향상으로 인해 동 기간 11.6 % 감소한다.
최종소비 부문의 온실가스 배출은 에너지 효율 개선과 에너지 상품의 구성 변화로 인해 2022년 344.9 백만톤-CO2eq에서 2050년 285.7 백만톤-CO2eq으로 줄어들 전망이다. REF에서도 2022년 최종소비 부문 에너지 소비의 47.9 %를 차지하는 석유가 2050년에는 39.9 %로 감소하고 석탄은 13.5 %에서 11.7 %로 축소된다. 2022년 최종소비 부문 에너지 소비의 21.2 %를 차지하는 전기는 2050년 26.1 %로 증가하고 가스는 12.8 %에서 14.3 %로 확대된다. 신재생에너지의 비중은 재생에너지 소비의 증가 및 재생에너지 기반 자가발전 증가에 힘입어 2050년 6.5 %까지 상승한다. 그러나 REF에서 가정한 정책과 기술의 변화만으로 2030년 NDC 및 2050년 탄소중립 목표를 달성하지 못할 것으로 분석되어, 온실가스 감축목표 달성을 위해서는 추가적인 에너지 효율의 향상과 더불어 전기 및 신재생에너지 소비 비중의 확대가 필요할 것으로 예상된다.
발전믹스의 저탄소화로 인해 에너지 소비와 온실가스 배출은 탈동조화 되나, 전력수요 증가세가 관건
"2023 장기 에너지 전망"은 '제10차 전력수급기본계획(이하 제10차 전기본)' (산업통상자원부, 2023)의 발전설비 구성의 기조를 준용하여 수명 30 년이 넘는 석탄 화력발전에 대한 연료 전환 또는 폐지하고, 원자력 발전의 계속운전 (10 년, 1 회 연장) 과 신규 건설을 반영하였다. 다만 "2023 장기 에너지 전망"과 '제10차 전기본' 간 전기 수요에 대한 전망 차이로 인해 발전량 전망이 달라지며, 발전량 전망 차이에서 비롯되는 설비 차이는 가스 발전이 주로 흡수하고 나머지는 신재생에너지가 흡수한다. 이러한 결과로 2022년에서 2050년 사이 석탄 발전량 비중은 32.8 %에서 4.8 %로 감소, 원자력 발전량 비중은 29.7 %에서 18.2 %로 감소, 신재생에너지 발전량 비중은 8.2 %에서 33.7 %로 증가, 가스 발전의 비중은 2022년 27.8 %에서 2050년 42.1 %로 증가할 전망이다.
발전/열생산 부문의 온실가스 배출은 2022년 218.1 백만톤-CO2eq에서 감소하여 2030년 185.0 백만톤-CO2eq, 2050년 128.2 백만톤-CO2eq까지 하락할 전망이다. 그러나 REF에서는 '제10차 전기본' 및 '탄소중립·녹색성장 국가전략 및 제1차 국가 기본계획'의 2030년 발전/열생산 부문 온실가스 감축목표를 달성하지 못할 것으로 예상된다. '제10차 전기본'의 발전설비 구성 기조를 준용하였음에도 불구하고 온실가스 감축목표를 달성하지 못하는 이유는 주로 전기 수요에서 비롯된다. '제10차 전기본'은 수요관리 목표를 반영한 목표수요를 전제로 발전믹스의 저탄소화를 적용하여 온실가스 감축목표를 제시하였다. "2023 장기 에너지 전망"의 전기 수요는 REF에서의 수요관리 노력만 반영하였기 때문에 '제10차 전기본'의 목표수요에 비해 높은 편이다. 이는 발전/열생산 부문의 온실가스 감축을 위해서는 발전설비 구성의 저탄소화 뿐만 아니라 전기 수요의 효율화도 중요함을 시사한다. 한편, 우리나라가 IEA의 제언처럼 최종소비 부문의 온실가스 배출을 줄이기 위한 주요한 수단으로 전기화를 추진한다면, 효율화 노력에도 불구하고 전기 수요가 증가할 수 있어 전기화, 수요의 효율화, 발전 부문의 저탄소화를 복합적으로 고려한 정책적 접근이 필요할 것이다.