전기의 생산과 소비 관련 이슈
구 자 문 한동대 교수
자동차를 오래 쓰다 보니 다음차를 무엇으로 할 것인가 생각할 때가 가끔 있다. 당연히 전기차나 하이브리드차가 주요대상으로 오르지 않을 이유가 없다. 지자체의 지원도 있지만, 내연기관에서 내뿜는 배기가스가 대기오염의 원인이 되고 있으므로 전기차를 이용하면 대기오염 정화에 작은 몫이라도 공헌할 수 있음도 이유이다. 사실 미국과 같은 나라에서는 대기오염의 50-60%가 자동차교통에 의한 것이다. 한국도 크게 다르지는 않을 것이다.
전기가 발명된 것은 140여년이나 실제 광범위하게 이용하게 된 것은 50-60년에 지나지 않을 것이다. 전기가 이용됨으로 우마차를 사용하거나 무언가를 태워 얻던 에너지가 간편히 이용가능해지고 오염도 줄일 수 있었고 현대생활의 중요한 부분들이 전기로 인해 가능해졌다고 생각된다. 우선 가정에서는 오븐, 커피포트, 세탁기, TV, 에어컨 등이 전기로 작동된다. 난방이나 요리는 도시가스를 사용하나 전기를 사용하는 경우도 적지 않다. 공장의 경우에는 대부분 설비들이 전기를 사용하고, 상업시설의 경우도 실내조명과 광고판 등에 쓰임새가 크며, 밧데리 충전을 통한 전기차의 이용이 증가하고 있다.
전기를 만드는 방법은 다양한데 설비가 단순하지 않고 오염물질을 배출하는 경우가 적지 않다. 수력발전은 공사비가 비싸지만 일단 건설해놓으면 반 영구히 공해 크게 없이 값싸게 전기를 생산해낼 수 있다. 우리나라의 경우는 수력발전가능한 곳이 많지 않아서 대부분 화력발전소에서 전기를 생산해왔다. 이는 대부분 석탄, 특히 유연탄을 사용하는데, 요즈음 시민들은 미세먼지 발생 때문에 건설을 반대하는 경우가 많아졌다. 원자력은 건설비는 크지만 가장 경제적인 전기공급원인데 혹시 모를 위험에 대한 시민들의 거부감 때문에 우리나라에서는 현재 신설이 금지된 상태이다. 급격한 제한 때문에 국가·국민경제가 힘들어짐에 대한 의견이 다분해서 이에 대한 정책조율이 필요할 것으로 보아지는데, 국민들로서는 원자력의 장단점과 방재기술발전에 대한 구체적인 내용에 앞서 걱정이 더 클 것이다. 그 외에도 태양광, 풍력, 바이오매스 등 다양한 신재생에너지공급원이 있는데 비교적 환경친화적이면서도 다양한 장단점을 지니고 있음도 사실이다.
폐열을 전기에너지로 바꿀 수도 있다. 특히 공장 및 자동차 폐열, 생활폐수 등 활용할 수 있는 열원이 다양하여 중점을 두어 개발해 나간다면 태양광, 풍력 등과 함께 훌륭한 대체에너지로 자리 잡을 가능성이 높다고 한다. 포스코가 계획 중인 부생가스발전설비도 이 범주에 들어간다고 보는데, 적정한 환경오염저감시설들과 함께 계획대로 잘 추진되면 좋을 것 같다.
한편 세계적으로 전혀 다른 차원의 에너지원 개발이 진행되고 있다고 하는데, 이는 ‘압전발전 (Piezoelectric Generation)’과 ‘열전발전 (Thermoelectric Generators)’이라는 친환경에너지원의 개발이다. 압전발전은 물질에 충격을 주어 전자의 이동을 발생시켜 전기를 얻는 방식이고 열전발전은 열의 온도차를 통해 전자를 이동시켜 전기를 얻는 방식이다. 이 두 가지 전기생산방식은 차세대 에너지원으로 각광 속에 연구되고 있다고 하는데, 최근에는 상당한 진전이 있어 생산단계까지 와 있다고 한다. 물론 기술확보, 개발기간, 안전성, 대량생산성, 발전단가 등 다양한 면에서의 연구와 점검이 필요할 것이므로 상용화에는 아마 상당한 시간, 아마 최소 수십 년은 필요할지도 모르겠다. 우리 한국으로서는 당장 눈앞에 닥친 전력생산의 어려움과 가격상승 문제를 제대로 풀어가야 경제·산업발전과 유지가 가능하기에 신사업들도 활용가능시기와 발전용량을 제대로 판단하여 선택해야 한다.
아무튼 환경친화적이고 위험적은 전력생산이 화두이다. 전기가격이 크게 오른다면 우리 생활과 경제에 큰 타격이 온다. 공장가동이 힘들어지고 전기차 사용도 어려움이 커질 것이다. 우리는 다시금 여러 전기생산기술들을 점검하고 문제없이 활용할 수 있는 방안을 찾아야 할 것으로 본다. 화력발전에 있어 이산화탄소나 미세먼지 제거기술은 없는가? 안전한 원자력 사용기술은 없는 것인가? 산야를 파괴하지 않는 태양광시설은 불가능한 것인가? 또한 효율적인 전기의 이용은 당연히 필요한 사항이다.
요즈음 생태학자들이나 도시계획가들이 도시와 지역이 지속가능하기 위해서는 에너지, 수자원, 쓰레기 및 폐수처리만이 아니고 식량생산 등에 있어서까지도 커뮤니티 단위의 생산과 소비가 이루어져야 한다고 주장하고 있다. 물론 글로벌네트워크 시대에 완전히 그러한 커뮤니티를 형성함이 쉽지는 않을 것으로 생각되지만, 쓰레기나 폐수처리 등에 있어서의 많은 갈등, 환경문제로 인한 전력생산의 어려움과 긴 송전선의 비효율성을 생각한다면, 또한 건강한 채소와 과일의 공급 등을 생각한다면 이 주장이 나쁘다고 하기 힘들다. 물론 커뮤니티 단위의 압축적이면서도 쾌적하며 인간적인 커뮤니티 디자인은 장거리 통근교통량도 줄일 것이며 대기오염도 줄이게 될 것이다. 개인이 생산한 소규모 전력을 직접 사고파는 에너지프로슈머의 증가가 예상된다고 하는데, 프로슈머는 생산자(Producer)와 소비자(Consumer)가 결합된 용어라고 한다. 결론적으로 전기생산에 있어 중요한 것은 친환경적 기술과 비용이라고 본다. IoT·AI 활용을 통한 ‘스마트그리드’의 작동도 에너지효율 제고를 위해 당연히 필요한 것이다.
영남경제 2019년 5월 5일
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