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| ▲ 문재인 대통령이 1일(현지시각)영국 글래스고 스코틀랜드 이벤트 캠퍼스(SEC)에서 열린 제26차 유엔 기후변화협약 당사국총회(COP26)에서 기조연설을 하고 있다. |
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"첫째, 한국은 2030 국가온실가스감축목표(NDC)를 상향하여 2018년 대비 40% 이상 온실가스를 감축하겠습니다. 둘째, 한국은 2차 세계대전 이후 유일하게 산림녹화에 성공한 나라로서 산림복원 협력에 앞장서겠습니다. 셋째, 세계 석탄 감축 노력에 동참하겠습니다. 2050년까지 모든 석탄 발전을 폐지할 것입니다."
제26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP26) 참석차 영국을 방문한 문재인 대통령은 11월 1일 글래스고 스코틀랜드 이벤트 캠퍼스(SEC)에서 열린 COP26 정상회의 기조연설에서 이같은 세 가지 약속을 했다. 문 대통령은 "온실가스 감축은 종전 목표보다 14% 상향한 과감한 목표이며 매우 도전적인 과제"라고 밝혔다.
이에 2050 탄소중립위원회는 2030년 온실가스 배출량을 기존 5억3610만톤(CO2eq, 이하 생략)보다 약 14%가량 줄어든 4억3660만톤으로 감축 목표치를 높였다. 이는 기준점인 2018년(7억2760만톤)에 비해 40% 가량 줄어든 수치다. 같은 기간, 석탄 발전량은 41.9%에서 21.8%로 줄이는 반면, 신재생에너지는 6.2%에서 30.2%로 5배 가까이 늘릴 방침이다.
문재인 대통령 "2030년까지 온실가스 40% 감축하겠다"
국내 신재생에너지 1위 기업인 K-water(한국수자원공사)는 정부의 저탄소 정책 실천을 위해 적극적인 행보를 보이고 있다. 지난해 기후위기 경영 선포에 이어 올해에는 노사가 함께 ESG(환경보호, 사회적 책임, 지배구조) 경영으로 확대해 나가기로 했다. 지난해 12월에는 탄소중립기획처와 그린에너지처를 합친 탄소중립(Net-Zero) 컨트롤타워 '녹색전환추진단'을 새로 만들었다.
KEPCO 전력통계속보에 따르면, 지난해 12월 기준 우리나라 전체 전력설비(12만91991MW) 가운데 신재생에너지가 차지하는 비중은 16%로 가스(32%), 석탄(28%), 원자력(18%)에 이어 4위다. 신재생에너지(2만862MW)는 태양광(70%)의 비중이 압도적이다. 수력(9%)과 풍력(8%)이 큰 격차로 그 뒤를 이어 2, 3위를 차지했다.
신재생에너지 시설(발전설비)은 소규모사업자(82%)의 비중이 압도적이다. 이는 신재생에너지의 70%를 차지한 태양광의 영향이다. 그 다음으로는 K-water(7%), 한국수력원자력(3%)이다. 수력(1806.3MW)의 경우 K-water(60%)와 한국수력원자력(34%)이 대부분을 차지한다. 두 기관이 우리나라 댐을 관리하고 있기 때문이다. K-water는 신재생에너지와 수력발전 분야에서 국내 1위를 기록하고 있다.
오랜 기간 수자원 관리 노하우를 쌓아온 K-water의 탄소중립 실천 노력은 '물'을 매개로 한 정책과 사업들이다. 가장 역점을 두는 것은 수상태양광과 수열에너지와 같은 청정 물에너지 보급을 확대하는 일과 에너지를 적게 쓰는 물관리다. 수상태양광과 수열에너지는 주민참여형 모델로 ESG 경영을 강화하고, 취수원부터 수도꼭지까지 저(低)에너지형 물관리로 전환해 2050년까지 온실가스 779만톤 감축을 목표로 하고 있다.
수상태양광, 석탄 대비 90% 탄소 절감 효과
K-water는 상수원이 아닌 다목적댐의 수면을 활용해 합천·보령·충주댐에 수상태양광 5.5MW(메가와트)를 설치해 운영하고 있다. 올해에는 12월 준공 예정인 합천댐(40MW)을 비롯해 임하댐(45MW), 군위댐(3MW), 충주댐(2.4MW) 등에 신규 수상태양광을 설치하고 있다. K-water의 수상태양광은 지난해 12월 재생에너지 가운데 국내 최초로 환경성적표지 인증을 받았다. 석탄 대비 90%에 달하는 탄소 절감 효과를 공인받은 것이다.
수상태양광은 태양에너지와 해양기술이 결합된 융·복합 시설이다. 먹지처럼 생긴 태양광 모듈을 댐이나 저수지 등 수면에 설치해 에너지를 얻는 친환경 발전시설이다. 햇빛을 받아 전기를 생산하는 태양광 모듈, 모듈이 수면에 떠 있을 수 있게 해주는 부유체, 모듈과 부유체를 바람이나 수위 등에 대응해 정남향으로 유지하게 만들어주는 계류장치, 생산된 전기를 보내는 케이블·인버터 등 전기설비 등으로 구성된다.
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| ▲ 합천댐 수상태양광 조감도. 태양광 모듈을 매화 모양으로 디자인했다. |
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같은 태양광 발전시설이라고 해도 수상태양광은 토목공사나 산림훼손 없이 설치할 수 있다는 점에서 더욱 환경친화적이라고 평가받는다. 육상태양광에 비해 구조도 간단하다. 뿐만 아니라 모듈 소자의 특성상 냉각효과가 발생하는 수면에서의 효율이 육상에 비해 뛰어나다는 장점도 있다. 태양광 모듈 모양도 기존의 단순 사각형이 아니라 지역별 특색을 살린 디자인을 적용해 관광 요소의 장점도 부각되고 있다. 합천댐의 경우 태양광 모듈을 매화 모양으로 디자인하고 있다.
K-water는 수상태양광을 지역주민 참여형 사업모델로 만들어 지역주민과 이익을 공유함으로써 새로운 부가가치도 만들어내고 있다. 예를 들어 지역주민들이 대출 형태로 투자해 최대 10%의 이자 수익을 받을 수 있는 방식이다. 댐 주변지역은 대부분 개발이 제한돼 있어 지역경제 발전에 걸림돌로 작용했는데, 이같은 새로운 민·관 협력 비즈니스 모델을 만들어 ESG 경영의 모범을 보여주고 있다. 이에 정부에서도 신재생에너지 정책에 주민참여 모델, 펀드투자형의 정책을 고려하고 있다.
수열에너지, 친환경 방식의 뛰어난 에너지 가성비
애초 수열(水熱)에너지는 해수표층에 한정돼 있었다. 2019년 10월 신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법 시행령이 개정되면서 수열에너지의 범위가 댐, 광역원수를 포함한 하천수까지 확대됐다. 지난 3월에는 수열에너지 하천수 사용료가 인하됐고, 하천수로 수열에너지 사업을 할 경우에는 물이용 부담금이 면제되는 등 법률이 개정됐다. 신재생에너지로서 수열에너지의 확장성이 부각되고 있다.
수열에너지는 깊은 곳의 댐 저수지 물이나 땅속 상수도 원수관 물의 온도 차를 이용해 만들어지는데, 이를 건물의 냉·난방에 활용한다. 여름철에는 수온이 대기보다 낮고, 겨울철에는 대기보다 높은 특성을 활용해 물을 열원(熱源)으로 직접 사용하거나 히트펌프를 통해 냉·난방하는 시스템이다.
K-water는 강원도 수열에너지 클러스터와 부산 에코델타시티(EDC) 안의 수열 공급사업 등 2030년까지 28만6000RT(냉동 톤)를 개발할 계획이다. 이를 통해 온실가스 24만4000톤을 감축할 수 있는데, 이는 온실가스 감축을 위해 소나무 3700만 그루를 심은 효과와 맞먹는다. 지자체나 공공기관에서도 광역상수도 원수를 활용한 수열에너지 공급에 박차를 가하고 있다. 참고로, RT(Refrigertor Ton)는 냉동 능력을 나타내는 단위로, 0℃의 물 1톤을 24시간 안에 0℃의 얼음으로 만드는 데 필요한 열량을 뜻한다.
수열에너지 냉·난방은 에너지 가성비가 뛰어나다는 게 큰 장점이다. 예를 들어 40의 열을 만들어낸다고 했을 때 95% 효율의 보일러는 42의 에너지를 필요로 한다. 그러나 수열에너지 시스템을 활용하면 10의 에너지로 40의 열 공급이 가능하다. 보일러로 난방을 할 경우 LPG나 석탄 등 화석연료를 연소시켜야 하지만, 수열에너지는 물에서 열을 이동시키기 때문이다.
K-water, 강원도·부산과 손잡고 탄소 절감 프로젝트
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| ▲ 2021년 3월 16일 K-water(한국수자원공사)의 "ESG 경영" 선언식. |
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큰 건물에서는 실내의 열을 외부로 배출하기 위해서는 냉각탑을 설치한다. 그러나 수열에너지는 열을 물이 흡수하는 방식이어서 냉각탑이 필요하지 않다. 냉각탑 설치·관리 비용이나 또다른 에너지를 소모하지 않아도 되는 가성비 높은 탄소 저감 시스템이다.
우리나라에서 가장 높은 빌딩인 롯데월드타워의 경우 광역상수도 원수를 활용한 수열에너지를 이용하는데, 흡수식 냉·온수기에 비해 에너지 사용량은 35.2%, 이산화탄소(CO2) 배출량은 38.5%가 줄었다는 연구·분석 결과가 나왔다.
뿐만 아니다. 수열에너지를 적용해 냉각탑 6기를 없앤 결과, 600㎡의 면적을 새로 얻었고, 66톤의 건물 하중이 줄어들었으며, 약 1억9000만 원의 유지관리비를 절약할 수 있었다. 게다가 기화된 냉각수로 인한 레지오넬라균 감염 위험과 도심 열섬현상까지 방지해주는 부가 효과를 얻을 수 있다.
K-water는 강원도, 춘천시와 협업해 연중 7℃를 유지하는 소양감댐 심층수를 이용한 수열에너지를 데이터센터 집적단지 설비와 스마트팜 첨단농업단지 냉방에 활용하는 강원도 '수열에너지 융·복합 클러스터' 조성을 추진하고 있다. 2027년까지 건설을 완료하고, 2028년부터 2057년까지 30년 동안 운영할 계획이다. 올해 11월에 준공 예정인 부산EDC 스마트빌리지에서는 국내 최초로 수열에너지를 활용한 주택단지 냉·난방 공급사업을 진행하고 있다.