2022년 에너지전환 전문인력 양성과정 특강이 10월 5일 수요일, 14시부터 국립아시아문화전당 대강의실에서 진행됐습니다. 교육과정은 전문교육 5차와 현장탐방, 디자인 워크숍으로 진행됩니다. ‘에너지전환’ 관련 자료를 찾아보고 교육을 듣는다면 교육 내용을 더욱 수월하게 이해할 수 있을 것 같습니다.

이번 특강에는 광주 국학원을 비롯해 33개 단체와 개인이 참여했습니다. 본격적인 강의 시작에 앞서, 참석자들은 서로를 소개하며 반갑게 인사를 나눴습니다.

광주국제기후환경센터 김영미 선임연구원의 ‘에너지전환 및 전환마을 사업 이해’ 교육을 시작으로 특강의 막이 올랐습니다. 이날 특강은 △에너지 및 에너지 전환 개념 △신재생 에너지 개념 △신재생 에너지 현황 및 잠재량 △신재생 에너지 정책 및 기술 RE100 △에너지 정책 및 사업 현황(2045 탄소중립도시 비전 및 전략) △에너지 전환마을 등 다양한 분야의 강의가 진행됐습니다.

에너지 및 에너지 전환

먼저 ‘에너지’와 ‘에너지 전환’의 개념을 알아야겠죠. 에너지는 일을 할 수 있는 능력을 말합니다. 운동에너지, 위치에너지, 전기에너지, 화학에너지, 빛에너지, 원자력에너지 등 다양한 형태로 존재하고 또 여러 형태로 전환이 가능합니다. 일상의 많은 부분을 차지하는 스마트폰의 경우, 충전 중에는 전기에너지지만 배터리에 저장되면 화학에너지로 전환됩니다. 통화할 때는 소리에너지로, 화면을 사용할 때는 빛에너지로 전환됩니다.

2025년까지 우리나라 총 에너지 수요가 연평균 2~3%가량 증가할 전망입니다. 코로나19 이후 경제회복에 따라 수요가 증가했기 때문입니다.

신재생 에너지

전기에너지는 다양한 방식으로 생산되는데요, 원자력발전소, 화력발전소, 수력발전소에서 생산한 전력을 소비자 환경에 맞게 전압을 조정해 전력을 공급합니다.

우리는 이러한 에너지 생산 방식을 신재생 에너지로 전환해야 하는 상황에 처했습니다. 석유, 석탄, 원자력, 천연가스 등 화석연료가 아닌 수소에너지, 연료전지, 석탄가스화, 액체연료 등 ‘신에너지 및 재생에너지’를 개발하는 방향으로 전환하려는 노력이 이루어지고 있습니다.

수소에너지는 극소량의 질소 외에 공해물질이 배출되지 않으나, 생산에 요구되는 에너지가 높아 경제성이 낮습니다. 연료전지는 수소와 산소의 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시켜 전기를 생산하는데, 공해와 소음이 없는 미래의 에너지로 꼽힙니다.

교육생들이 가장 궁금해한 것은 ‘석탄액화’와 ‘가스화’입니다. 석탄액화는 석탄을 액화해 청정인조원유를 제조하는 방법으로 에너지 밀도가 높고 수송보관이 용이한 청정에너지입니다. 석탄을 가스화하는 방법도 있는데, 가연성 가스를 제조해 정제한 후 가스터번 및 증기터번 등을 구동하는 신 발전기술입니다.

재생에너지에 대한 개념도 정확하게 알아야 합니다. 재생에너지는 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하는 ‘재생 가능한 에너지’를 변환시켜 사용하는 에너지를 의미합니다. 태양열, 태양광, 바이오매스, 풍력, 수력, 지열, 해양, 폐기물 등이 이에 해당합니다.

재생에너지를 활용하는 방법은 다양합니다. 먼저, 태양열에너지를 냉난방과 급탕 등에 활용하고 태양의 빛에너지를 모은 태양광에너지로 전기를 발생하는 발전 방식이 있습니다.
바이오매스(유기성 생물체)는 생·화학적, 물리적 변환과정을 거쳐 연료를 생산하기도 합니다.
풍력에너지는 산과 해안선에 설치해 전기를 생산하지만, 지역적 제한이 있고 소음이 발생한다는 단점이 있습니다.
수력에너지는 전력 생산 외에도 농업용 저수지, 농업용 보, 하수처리장, 정수장, 다목적 댐의 용수로 활용이 가능합니다.
태양열을 저장해 열펌프를 활용하여 냉난방을 하는 지열에너지와 해양의 조수, 파도, 해류, 온도차 등을 변환해 전기 또는 열을 생산하는 해양에너지, 에너지 함량이 높은 폐기물들을 연로로 만들거나 소각해 에너지로 사용하는 폐기물에너지도 있습니다.

신재생 에너지 현황 및 잠재량

우리나라 에너지 공급원은 석유, 원자력, 천연가스, 석탄입니다. 2019년 기준 석유 38.7%, 석탄 27.1%, 천연가스 17.7%입니다. 2020년 기준 전 세계 에너지 사용량은 석유 30%, 석탄 27%, 천연가스 24%, 친환경 재생에너지 9%입니다.

신재생에너지원의 생산비용은 원자력의 5배에 달하고 유연탄, 무연탄, LNG에 비해서도 비쌉니다. 태양 에너지는 이론적으로 2018년 기준 국내 총발전량의 약 241배에 달하고, 시장 잠재력은 682TWh/년 입니다.
풍력 에너지는 2019년 기준 총 2,266TWh/년으로 국내 총 발전량의 3.9배에 달하는 잠재력을 가집니다. 바이오 에너지의 기술적 잠재력은 임산 66%, 농산 20%로 보존지역 산림자원 활용 제한과 농산 바이오매스 경제성 부족의 걸림돌이 있습니다. 수력 에너지 잠재량이 큰 지역은 경남, 경기, 강원이고 지열 에너지는 지중열교환기를 설치해야 잠재량이 커집니다. 해양 에너지의 시장 잠재량은 없고, 폐기물 에너지는 경기, 서울, 경남, 충남 지역의 잠재량이 풍부합니다.

신재생 에너지 정책 및 기술 RE100

RE100은 '재생에너지(Renewable Electricity) 100%'의 약자입니다. 기업이 사용하는 전력량의 100%를 풍력·태양광 등 재생에너지 전력으로 전환하자는 캠페인으로, 2014년 영국의 ‘더 클라이밋 그룹’과 ‘탄소 정보공개프로젝트’가 시작했습니다.

미국 51개, 아시아 24개 등 총 284곳의 기업이 자발적으로 캠페인에 참여한다는 점에서 의미가 깊습니다. RE100 달성을 위해서는 태양광 발전 시설 등 설비를 직접 만들거나, 재생에너지 발전소에서 전기를 사서 쓰는 방법이 있습니다. RE100 가입 신청서를 ‘더 클라이밋 그룹’에 제출하면 그룹에서 검토 후 가입을 확정합니다. 우리나라는 K-RE100 제도를 추진하고 있습니다.

K-RE100 이행 수단은 총 다섯 가지로 구분됩니다.
① 녹색프리미엄은 기업이 한국전력공사에 추가 요금을 내고 재생에너지 사용 확인서를 발급받는 제도입니다.
② REC 구매는 발전 설비 용량이 500W 이상인 발전사업자는 신재생 에너지를 의무적으로 발전해 정부에서 인증서를 받는 것입니다.
③ 제3자 PPA는 한국전력공사의 중개로 전기소비자와 재생에너지 발전사업자가 전력구매계약(PPA)를 체결하는 제도입니다.
④ 지분 참여는 전기소비자가 재생에너지 발전사업에 일정 지분을 투자해 해당 발전사와 제3자 PPA 또는 REC 계약을 별도로 체결하는 제도입니다.
⑤ 자체건설은 전기소비자가 자기 소유의 자가용 재생에너지 설비를 설치하고 직접 사용하는 제도를 말합니다.

최근 재생에너지 기술을 활용해 탄소 배출이 없는 친환경 미래형 주택 ‘제로에너지 하우스(ZEH, Zero Energy House)’가 각광받고 있습니다. 제로에너지 하우스는 ‘패시브 하우스(Passive house)’와 액티브 하우스(Active house)‘로 나뉘는데, 패시브하우스는 첨단 단열공법을 시공해 계절에 상관없이 실내 온도를 일정하게 유지해 에너지 손실을 최소화하는 주택입니다. 액티브 하우스는 태양광 또는 풍력을 이용해 전기를 생산하는 주택입니다. 최근에는 태양광과 풍력, 지열 등을 활용해 에너지를 생산하면서 채광과 환기, 단열로 에너지 효율을 높이는 결합형 주택이 늘어나고 있습니다. 아산 중앙도서관, 송도 힐스테이트 레이크 공동주택 등이 대표적입니다.

2045 탄소중립도시 비전 및 전략

광주광역시는 ‘포스트코로나 시대를 이끄는 글로벌 선도도시 광주’라는 비전을 중심으로 2045년까지 에너지 전환을 통해 352만5천t(42.8%)의 온실가스를 감축한다는 목표를 세웠습니다. 탄소중립도시 실현을 위한 전략은 녹색전환도시(시민주도 에너지자립마을 확대), 기후안심도시(일자리 지역경제 회복), 녹색산업도시(환경문제 해결, 산업혁신)로 나뉩니다.

세부 실천방안으로는 △AI 그린뉴딜을 통한 100% 전력 에너지 자립 △내연기관 완전퇴출 100% 친환경차 도입 △시민 누구나 10분 거리 숲과 공원이 있는 도시조성 △대한민국에서 가장 깨끗하고 안전한 친환경 인프라 조성 △환경융합산업 선도를 통한 그린일자리 확산 △단 한 사람도 소외받지 않는 기후적응역량 강화를 제시했습니다.

광주광역시는 시민이 참여하는 에너지전환 실현을 위해 다양한 사업을 진행하고 있습니다. 한국전력공사와 함께 상무시민공원 내 에너지종합지원센터를 조성해 운영 중이며, 에너지전환마을 거점센터를 조성해 마을 특성에 맞는 에너지 전환 모델 개발에 힘쓰고 있습니다. 또, 시민주도 에너지 분권 실현을 위하여 시민햇빛발전소 보급을 지원합니다.

신재생에너지 보급확대와 에너지 이용 고효율화를 위해서도 많은 노력을 기울이고 있는데요, 제2순환도로 방음터널과 공공시설물에 태양광을 보급했고, 두 가지 이상의 에너지원을 마을단위로 보급해 에너지자립마을 조성했습니다. 이 외에도 신재생에너지 지역 지원, 신재생에너지 주택 지원, 공동주택 햇빛발전소 지원, 건물일체형 태양광(BIPV) 시범 지원, GGM 대규모 태양광을 도입하는 등 다양한 사업을 전개하고 있습니다.

기업과 산단 RE-100을 통해 전력자립을 위한 RE-100 협의체를 구성하였고, 광주광역시 녹색프리미엄 전력 구매, 스마트 그린산단, 클린·스마트 팩토리 활용 등 다방면의 협력을 추진 중입니다.

수소경제 활성화를 위해서는 △빛고을 수소연료전지발전소 △해양에너지 연료 전지발전소 △도심형 연료전지발전소 △거점형 수소생산기지 구축 △수소충전소 및 수소차 보급 확대를 추진하고 있습니다.

인공지능 연계 에너지전환 및 신산업 육성을 위해 미래형 스마트그리드와 블록체인기반 DC 전력거래 실종연구를 하고 있으며, 그린에너지 ESS발전 전력거래와 방음시설 태양광모듈 개발 및 실증을 하고 있습니다.

에너지 선도기업 지원을 위해서는 (재)그린에너지산업진흥원을 설립하고, 에너지산업 융복합단지 조성, 레독스흐름전지 시험인증센터를 구축하고 있습니다.

에너지자립 및 지원제도 개선을 위해 에너지전환 관련 자치법규를 제정하고 에너지전환 기금을 조성, 에너지전환 거버넌스 운영 활성화를 추진합니다. 에너지 자립도시 핵심사업은 시민주도의 에너지 전환, 시 전역 재생에너지 보급 확대, 글로벌 산업변화 대응을 위한 '기업 RE100'추진, 수소경제를 선도하기 위한 인프라 구축, 인공지능 연계 에너지 자립 도시 기반을 마련하는 것입니다.

에너지 전환마을

에너지 전환이란 공동체 내에서 발생하는 탄소를 감축하거나 상쇄하여 탄소배출량을 제로화하기 위한 전환활동입니다. 이를 위해서는 상생하는 삶을 위한 변화를 추구하는 공동체 활동이 필요합니다.

역경제의 성장을 추구하고 타 지역의 활동과도 적극적으로 협력합니다. 전환 행동의 7가지 필수 요소는 △건강한 그룹 △비전 △참여 △네트워크 및 제휴관계 △실천적 프로젝트 △운동의 일부 되기 △성찰과 축하입니다.

대표적인 전환마을은 영국 토트네스마을입니다. 주민자치조직이 주도적으로 마을의 환경과 에너지 위기에 대한 회복력을 높이기 위해 활동합니다. 가든 쉐어링, 로컬푸드 가이드북, 푸드허브, 토트네스 파운드, 전환 도서관, 닥터 자전거, 지역 영화축제 등 먹거리, 교육.문화예술 등 마을 생활 전반에 걸친 전환 활동을 하고 있습니다.

독일의 첫 번째 바이오 에너지 전환마을 윤데마을과 기후변환 전환관리 시스템을 운영하는 벨기에 겐트시도 대표적인 에너지 전환마을입니다. 국내 에너지 전환마을로는 방사성 폐기물 처분장 추진 반대를 시작으로 에너지 전환마을로 거듭난 전북 부안 등용마을, 후쿠시마 원전사고 이후 시작된 도시형 에너지자립마을 서울 성대골마을 등이 있습니다.

에너지 전환마을 실현을 위해서는 지역대학 참여, 전문성 지원, 주민 인식 전환이 필수적입니다. 주민주도형 에너지 전환 계획을 수립하고 실천하는 커뮤니티 활동도 중요합니다. 민관협력체계를 구축하고 적정기술을 사용하기 위해서는 지역 특성에 맞는 전환 마을의 조성이 필요합니다.

광주형 에너지 전환마을 조성을 위해 지난해 시범마을 다섯 곳을 선정했습니다. △동구 지원마을(노후주택 도시재생 에너지전환 리빙랩) △서구 풍암마을(에너지 전환, 교육 특화마을 리빙랩) △남구 양림 펭귄마을(골목길 관광투어 에너지전환 리빙랩) △북구 일곡마을(에너지자립공원, 차없는 마을 둘레길 리빙랩) △광산구 첨단마을(권역별 에너지 전환 거점공간 운영 리빙랩)입니다.

광주와 대구가 함께 참여하는 ‘지역을 넘어 함께하는 광주-대구 RE-100 시민클럽’ 활동은 에너지전환을 위한 시민 협력 사례로 꼽힙니다.

수강생 인터뷰
마을소리숲 협동조합 정순덕 교육생

Q. 에너지전환 전문인력 양성과정 전문교육에 참여하게 된 계기가 무엇인가요?

Q. 전문교육 첫 강의 내용은 어떠셨는지요.

Q. 광주평생교육진흥원에 바라는 점이 있으시다면?

이번 ‘에너지전환 전문인력 양성과정 특강’은 높은 집중력을 요하는 마라톤 수업이었습니다. 그만큼 전문적으로 활동하고자 하는 교육생의 학구열도 매우 높았습니다. 어렵게만 느껴졌던 에너지전환과 환경문제가 조금 더 가깝게 느껴지는 순간이었습니다. 올해 양성과정 수료자는 수료증 발급과 함께 ‘2023년 에너지 전환마을(국제기후환경센터 추진)’ 사업 참여 시 혜택이 주어진다고 하는데요, 이번 교육을 통해 많은 이들이 환경과 에너지문제를 인식하고, 변화를 위한 걸음을 내딛기를 바랍니다.