우리나라의 에너지 산업의 문제점과 해결방안

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전력 시장 중 거의 개발되지 않은 부문 - 열병합 발전, 재생가능연료(태양열, 태양광, 풍력...)를 민간에게 개방했다. 그러자 중소기업부터 다국적 기업까지 여러 회사들이 이 분야에 투자를 했고 여러 가지 변화가 일어났다. 작은 규모의 다양한 발전소 - 가스터빈에서 풍력 터빈, 열병합, 지열발전, 태양전지 등등 - 들이 많이 생기기 시작한 반면 기존 전력산업체들의 대형 발전소 건설은 급격히 줄어들었다. 결국 ’90년 초에는 이런 작은 발전소들의 연간 발전용량 증가량이 대형 발전소의 증가량과 맞먹게 되었다. 덴마크, 독일, 네덜란드, 스위스에서도 농장의 풍력 터빈, 바이오매스 발전이나 지붕에 태양 전지를 설치하는 등의 ‘작은 전력 생산자’들을 인정했다. ’89년 영국에서도 정부 소유의 독점 사업체를 쪼개어 12개 전력 회사로 나뉘어짐으로써 국가 송전 체계가 민간에게 개방되고, 준 경쟁 상태로 들어갔다. 이로 인해 원자력 산업이 거의 망하고, 천연가스 사업이 크게 번창했다.
정부의 지원과 규제를 민영화와 잘 혼합하면 수요 관리 등에서 큰 효과를 볼 수 있다. 전력 산업에 참여하려면 매출액의 얼마를 효율 개선, 절약 사업에 투자해야 한다거나, 발전 용량의 얼마 이상을 재생가능에너지를 쓰도록 규정하거나 유도하는 것이다. ‘당근과 채찍’을 교묘하고 신중하게 사용하면, 우리 나라처럼 정부가 몸소 ‘공익적 차원’에서 나서야 하는 경우보다 훨씬 좋은 결과를 얻을 수 있다. 가장 진보적인 에너지 정책을 펴는 미국 캘리포니아 주의 경우 ’92년의 1인당 전력 소비를 ’79년 수준으로 유지할 수 있었다. 영국의 경우 민간 전력회사들이 일정량 이상의 비화석연료 전력을 구입할 것을 규정하자 풍력 발전이 큰 인기를 끌었다.
‘작은 발전소’의 대두와 함께 쏟아지기 시작한 혁신적인 기술들은 많은 전문가들을 놀라게 했다. 대표적인 것이 앞에서 말한 ‘효율 50%’의 복합순환발전소와 공기유도 터빈이다. 그 외 태양열, 풍력 등 Expo에서나 볼 수 있었던, 흔히 우리가 ‘대체 에너지’라고 부르는 발전방식들도 더욱 진보하고 널리 확대되었다. 보통 이런 에너지에 대한 기존 전력산업체 관계자들의 시선은 냉소적이다. 좋기는 좋지만 아직 경제성도 실효성도 없다는 것이다. ‘서울시 전체에 전기를 공급하려면 서울시 면적의 1/5을 태양 전지로 덮어야 한다’는 것이 이들의 주장이다. 그러나 태양 전지나 풍력 발전 기술의 비용은 과거에 비해 크게 낮아졌고 앞으로도 낮아질 것이다. 중요한 것은 이런 종류의 에너지들은 작은 규모로 넓은 범위에 분산되어 이용될 때 경제성이 있다는 것이다. 이것이 바로 ‘근거리 소용량 분산식 발전 방식’이라고 이름할 만한 것이다. ‘서울시 면적의 1/5’이라는 발상은 태양열을 기존 발전 방식과 똑같이 ‘장거리 대용량 집중식’으로 이용하려는 발상이다. 또 태양열이나 풍력은 ‘비연속적’이라서 계속 전기를 공급할 수 없다고 한다. 즉 태양열 발전은 해 떴을 때만 발전이 가능하다며, 전혀 고려의 가치가 없다는 것이다. 그러나 일년중 전기 수요가 최대일 때가 바로 햇빛이 쨍쨍한 여름철 한낮이라는 것을 알아야 한다. 지금 기술 수준으로 당장 모든 전력 생산을 대체 에너지로 다 할 수는 없을지 몰라도 기존 시스템과 함께 사용하면 발전소 건설 부담을 줄일 수 있는 것이다.
미래의 발전 방식은 어떤 모습일까? 집집마다 세탁기나 냉장고 절반 크기만한 발전기가 있어서 그걸로 각자 자기 집의 전기를 충당한다면... 그래서 전기가 필요할 때만 발전기를 돌리고 필요 없을 때는 끄고... 물론 그 발전기는 환경에 해롭지 않아야 할 것이다. 그렇게 된다면 큰 발전소 세울 땅을 찾아 지역 주민들과 다툴 필요도, 발전소로 인한 환경 오염 걱정도, 복잡한 송·배전 체계를 만들 필요도, 골치 아픈 수요 예측을 하거나 낮에는 전기가 모자라는데 밤에는 펑펑 남아서 고민할 필요도 없다. 물론 큰 공장 같은 곳은 전기를 더 필요로 할 것이다. 그런 곳도 공장 단위로, 공업단지 단위로, 지역 단위로 자기들 쓸 만큼만 발전소를 짓는 것이다.
실제로 가능한 이야기고 연구가 진행 중에 있다. 예를 들면 효율이 40 70%에 이르고, 연소 과정이 없어 대기 오염도 없고, 고도의 규격화, 대량 생산이 가능한 연료 전지... 이미 일본, 미국의 전력 회사들이 기존 발전소 용량의 1/500에도 못 미치는 작은 용량의 연료 전지들을 병원, 호텔, 빌딩에 설치하고 있다. 연료전지 시장에서는 아마 앞으로 훨씬 더 작은 5 10KW짜리 설비들이 인기를 얻을 것이다. (클수록 좋은 게 아니라 작을수록 좋은 것이다) 태양열, 태양광 전지 등 ‘비연속적’인 에너지를 이용하기 위한 에너지 저장 기술도 연구중이다. ‘플라이휠(flywheel)’이라는 것인데, 쉽게 말해 낮에 태양 발전으로 바퀴를 돌려 놓았다가 밤에 바퀴에 발전기를 연결해서 밤에도 계속 발전하는 식이다. 진공에서 20,000RPM의 회전이 가능한, 강하고 가벼운 합성물질의 개발로 90%의 효율로 에너지를 저장할 수 있게 되었다.
(3) 글을 맺으며···
산업 혁명 이후 인류의 역사는 ‘한 곳에 집중하는’ 쪽으로 계속 흘러 왔다. 인구가 집중해서 도시가 생기고 권력이 집중해서 오늘날과 같은 ‘민족 국가’와 의회 민주주의가 생겼다. 자원과 에너지가 집중해서 대량 생산 체제와 고도의 분업, 전문화가 이루어졌다. 이렇게 집중해서 급격하게 발전을 하려고 하니 집중된 에너지 - 화석 연료나 원자력이 필요했다. 그래서 ‘급격한 발전’은 이룰 수 있었으나 남은 것은 환경 오염, 빈부 격차, 사회 구성원들의 소외, 원자화, 인간의 능력으로 조절할 수 없는 너무 거대한 힘과 위험들이었다. 미래는 달라야 한다. 앞으로는 ‘넓게 퍼뜨리는’ 쪽으로 나가야 한다. 서울에는 더이상 인구가 집중되어서는 안된다. 재벌들이 더이상 커져서는 안 된다. 이런 관점에서 볼 때 미래의 에너지는 원자력이나 그 연장 선상에 있는 핵융합(Fusion)이 아니라고 감히 주장한다. 패러다임이 변해야 한다. 자꾸 커지고 복잡해지는 쪽은 우리가 갈 길이 아니다. 이제 자연에 가깝고, 작고 약한 대신 유연하고 다양한 쪽으로 나아가야 한다.

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1. 들어가는 말,   2. 핵폐기물...,   3. 원전은 싸고 깨끗한 에너지입니다...?,   4. 전기는 모자라는가?,   5. 대안은...?