CFE 이니셔티브, 채택까지의 여정 쉽지만은 않을 것

CFE 이니셔티브, 채택까지의 여정 쉽지만은 않을 것

대학생신재생에너지기자단 25기 남궁성

 

AI 생태계 조성 생각보다 어렵다

2025를 견인할 섹터가 확실시됐다. 그리고 그 중심에는 AI가 굳건하게 있을 전망이다. 도널드 트럼프 미 대통령은 AI 생태계 구축을 위한 대규모 프로젝트인 스타게이트를 발표하며 AI 시대를 미국이 주도할 것임을 알렸다. 사실 올해는 AI가 개화하는 시기라기보다는 피지컬 AI처럼 AI가 본격적으로 일상에 활용되는 시기가 될 것이다. 즉, AI를 곳곳에 이용하기 위한 생태계 조성부터 차근차근 해나가야 한다.

그러나 그것은 생각보다 쉽지 않을 전망이다. 특히 '전력' 부분에서 발생하는 문제가 꽤 크다. 미국의 정보 기술 연구 회사인 가트너에 따르면 향후 2년간 AI 관련 데이터센터의 전력 소비량이 160%까지 증가할 전망이라고 발표했다. 이로 인해 2027년까지 기존 AI 데이터센터의 40%에서 전력 가용성 문제가 발생할 것으로 예상했다. 수치적으로는 2022년 기준 460TWh에서 2026년에는 1050TWh까지 증가할 전망이다.

또한 현재 미국은 대규모 전선교체시기다. 2022년 기준 미국 송전선로 70% 이상이 25년 이상으로 노후화된 상태인데, 송배선 교체 주기가 30년임을 감안할 때 한번 교체가 시작되면 장기간 지속될 가능성이 높다는 얘기다.  

 

신재생에너지로는 전력 수요 감당 역부족

그렇다면 과연 이 어마어마한 전력 수요를 친환경적으로 감당할 수 있을까? 그러기에는 역부족일 것으로 보인다. 이는 신재생에너지 자체의 한계 및 선진국의 기조 때문일 것으로 판단된다.

신재생에너지는 여전히 기존 에너지원에 비해 넓은 부지를 요한다. 태양광 패널을 설치하거나 풍력발전기를 설치하는 방식으로 말이다. 화석연료 발전과 원자력 발전과 비교했을 때 공간대비 전력 생산 효율성이 떨어진다는 의미다. 공간대비 효율성이 문제인 이유는 AI가 우리 삶에 깊게 침투해야 하기 때문이다. AI가 활용되는 곳이 항상 넓은 공간일 것이라는 보장은 없다. 주거공간이 밀집한 곳에서 활용해야 할 수도 있고, 때로는 극지방에서 우주 탐사를 위해 활용해야 할 수도 있다. 이런 곳에 기존의 발전 방식을 가진 신재생에너지를 도입하는 것은 어렵다.

또다른 문제는 간헐성이다. 많은 이들이 알다시피, 신재생에너지는 발전이 간헐적이다. 꾸준하고 안정적인 발전이 어렵다는 뜻이다. 원인은 신재생에너지 발전이 날씨에 크게 좌우되기 때문이다.

[자료1. 우리나라 에너지원별 채택률]

출처: 에너지온실가스종합정보플랫폼

간헐성의 문제를 해결하기 위해 신재생에너지 발전이 어려운 시기에 ESS의 도움을 받는 방식이 주목을 받았지만, 그럼에도 그것이 신재생에너지의 적극적인 채택으로 이어지지는 않는 모양새다. 우리나라만 봐도 그렇다. 에너지온실가스종합정보플랫폼에 의하면 2023년 기준 한국의 신재생에너지 전력 거래량은 약 33,719GWh로, 이는 전체 전력 소비량의 약 9%에 해당한다. 신재생에너지의 문제를 보완하고 그것을 넘어 대체하고자 주목받는 에너지원은 원자력이다.

원전은 폐기물 및 안전성 문제만 빼고 본다면 이상적인 무탄소에너지다. 국내에서 사용하는 원전은 우라늄-235 함량 3~5%의 농축우라늄을 경수로에서 사용한다. 이는 탄소가 배출되는 원료가 아니다. 게다가 효율도 92%에 달하는데, 이는 LNG 등 가스와 석탄은 약 55%, 풍력은 37%, 태양광은 22%에 불과하다는 것을 감안하면 큰 차이다. 때문에 우리나라는 분산에너지 활성화 특별법에 소형원전인 SMR을 계획에 포함하기도 했고, 미국에서도 SMR 관련 기업들의 성장세가 중장기적으로 지속될 것으로 전망되고 있다. 소형원전이 강조되는 이유는 크기 때문이다. SMR은 기존 원전에 비해 크기가 작아 설치, 이동, 유지 및 보수가 원활하다. 덕분에 기존 원전이 지니고 있던 안전성 문제가 크게 해결된다. 비록, 폐기물 발생량의 문제를 안고 있기는 하나 AI의 전력 수요를 감당하기 위한 매력적인 발전 방식인 것은 맞다.

 

한국의 CFE 이니셔티브는 원전을 허락한다

이렇듯 원전의 중요성이 올해 부각되고 있는데, 원전의 본격적 사용은 제도적으로 문제가 된다. 국제사회가 인정하고 있는 친환경에너지원이 아니기 때문이다. RE100을 포함한 국제 이니셔티브에서는 원전을 환경을 보호하는 에너지원으로 인정하지 않고 있다. 즉, 원전의 이용은 국가간 교류 및 무역을 할 때에 문제가 된다. 이러한 친환경 규제는 주로 EU가 많이 시행하는 편인데, EU가 최근 시행하고 있는 배터리 규제만 살펴봐도 원전의 허용이 문제라는 것을 알 수 있다. EU 배터리 규제는 EU로 수입되는 배터리가 어떤 에너지원을 통해서 만들어졌는지 검사한다. 즉, EU에 수출하는 배터리가 원전을 통해 만든 전기를 이용해서 만들어졌다면 수출 과정에서 적잖은 타격을 입게 되는 것이다. 앞으로 EU 배터리 규제뿐만 아니라 여러 규제가 본격화될 것을 생각했을 때 원전의 사용을 활성화하기 위해서는 사실상 제도적으로 손 볼 부분이 많다.

이 때문에 국제사회가 주목하고 있는 한국의 이니셔티브가 있는데, 바로 ‘CFE 이니셔티브’다. CFE 이니셔티브는 ‘특정 에너지원’(수단)이 아닌 ‘탄소 감축’(목적) 달성을 위한 기술중립적인 캠페인으로서 지난해 9월 한국이 국제사회에 제안한 바 있다.

[자료2. 기존 이니셔티브와 CFE 이니셔티브의 차]

출처:CF 연합 보고서

기존의 국제 이니셔티브에 비해 달라진 점은 무탄소에너지원의 포괄 범위가 한층 넓어진 것이다. CF연합의 CF인증제도 팀장 김선욱의 보고서에 의하면 현재 국내 산업부문 온실가스 배출량의 약 67%를 차지하는 주요 업종의 대표 기업 등 20개사가 CF연합 회원 사로 참여하고 있다.

기본적으로 CFE 이니셔티브는 기존 이니셔티브인 RE100, 24/7 CFE Compact와 더불어 탄소중립 이행을 위한 자발적 이니셔티브라는 점에서 공통점을 갖는다. 다만 CFE 이니셔티브는 RE100과 달리 재생에너지뿐 아니라 모든 무탄소에너지의 사용을 지향한다. 또한 무탄소전력 사용뿐 아니라 생산공정에서의 실질적인 탄소감축을 통한 산업 연료 및 원료 무탄소화를 포함한다는 점도 차이점이라고 명시되어 있다.

CFE 이니셔티브를 전 세계적으로 채택하게 되면 원전, CCUS를 포함한 다양한 친환경 에너지원의 사용이 허용된다. 그렇다면 과연 기존에 채택해온 이니셔티브를 제치고 CFE 이니셔티브를 전 세계적으로 채택하는 과정이 수월할까? 

 

CFE 이니셔티브를 채택하기까지

우선, CFE를 채택하기 위해서는 국제통용 가능한 CFE 인증 체계가 필요하다. 이는 탄소배출권이 맞이하고 있는 상황과도 비슷하다. 확실한 인증기준 및 체계가 마련되어야 국제통용이 가능하다. 우리는 이미 탄소배출권 시장을 통해 '기준'의 설정이 얼마나 중요한 지 체감했다. 자발적 탄소배출 감축 사업을 추진한 민간기업들이 민간 인증기관으로부터 자발적 탄소를 받았고, 이는 여러 기업들의 그린워싱 의혹으로 이어져 제재를 받기도 했다. 이와 관해 영국의 가디언은 작년 9월 자체 조사 결과 현재 거래되는 자발적 탄소의 78%는 쓰레기이고 16%는 문제가 있으며, 나머지 6%도 효과가 확실치 않다고 보도했다.

CFE가 해당 문제를 겪지 않기 위해서는 인증체계를 확실히 할 필요가 있다. CFE 인증 체계에는 무탄소에너지의 인정 범위, 조달 수단과 방법, 사용(이행) 실적의 제출과 인정 방법(검증) 등의 세부적인 내용이 담겨야 한다. 그리고 이를 위해서는 CFE 이니셔티브에 공감과 지지를 함께 하는 국가들과의 면밀한 협력이 필수적이다.

국가 간의 면밀한 협력에 대한 방안으로 CF연합의 보고서는 대통령 순방 등 정부의 양자·다자 협력 채널을 최대한 활용하고 IEA, WEC 및 APEC 등 다양한 국제회의에 참여하여 CFE 이니셔티브를 적극적으로 확산하고 공감대 형성에 주력해야 한다고 밝혔다.

 

채택을 해도 문제가 남는다

각종 문제를 뚫고 CFE 이니셔티브의 채택에 어느 정도 도달하더라고 문제가 전부 해결되는 것은 아니다. 우선, RE100과 같이 글로벌 이니셔티브가 이미 포화에 이른 상태다. IEA 및 CEM에 따르면 현재 전 세계에서 탄소중립을 목표로 운영되는 이니셔티브는 모두 27개다. RE100(재생에너지로만 탄소배출량 0을 만드는 것), 탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS), 수소, 원자력 또는 전기자동차 확산(EVI)에 집중하는 이니셔티브 등 분야도 다양하다. 즉, CFE 이니셔티브는 다른 이니셔티브와의 상생 구도를 잘 만들어야 할 것이다.

또한 CFE 이니셔티브가 많은 에너지원을 인증 에너지원으로 채택하다 보니 에너지원 자체의 위험성을 지적하는 의견이 있다. 대표적인 에너지원이 원자력이다. 제아무리 소형원전(SMR)을 사용하더라도 원자력 발전의 위험성이 전부 상쇄되는 것은 아니다. 원전은 기본적으로 방사능의 위험성을 가지며, 특히 SMR의 경우 폐기물의 문제를 크게 가진다. SMR은 기존 원전에 비해 중성자에 노출된 강철 폐기물을 최소 9배 이상 배출하는 것으로 나타났다. 

각 에너지원 자체가 지니는 문제도 문제지만, 많은 에너지원의 사용을 허용하다 보면 혼용하는 과정에서 발생하는 문제도 있을 것으로 전망된다. 특히 전선의 배치나, 전력의 안정적인 공급의 측면에서 문제가 발생할 가능성이 존재한다. 전선의 경우 기존처럼 중앙집중식 송배전 방식만으로 모든 에너지원을 감당하기에는 한계가 있을 것이다. 지금도 중앙집중식 송배전 방식의 문제에 의해 지역 자립식 발전을 추구하고자 제도적인 노력이 이뤄지고 있는데, 에너지원의 허용범위를 넓힌다면 예상치 못한 문제가 발생할 수 있다. 

 

CFE의 채택은 근본적인 문제 해결 방식이 아니다

CFE 이니셔티브의 채택은 산업계의 기하급수적인 발전에 따른 전력 사용량의 급증이 예상되어 주목한 이니셔티브다. 기존 이니셔티브에 비해 많은 친환경 에너지원의 사용을 허용하기에 유연한 활용을 장려하는 제도라고 할 수 있다. 그러나 CFE 이니셔티브를 채택한다는 것은 결국 전기의 사용을 계속 장려한다는 얘기가 된다. 

현재 지구의 평균기온 상승률이 심상치 않다. 예상보다 빠르게 진행되고 있는 온도 상승으로 인해 도널트 트럼프 미국 대통령이 탈파리기후변화협약 정책 등을 확대할 경우 3°C 상승 시나리오가 현실화될 가능성이 높아질 것이다. 극단적으로 각국이 파리협정에 따라 온실가스감축목표(NDC)를 모두 이행하더라도 2100년까지 지구 기온이 2.9 °C 상승할 가능성이 66%에 이른다. 예상보다 빠르게 지구의 평균기온이 오르고 있는 이유는 대규모 자연재해가 발생하고 있기 때문이기도 하다.

최근 미국에서 발생한 LA산불이 대표적인 예시다. 이번 LA산불은 200조 원이 넘는 피해를 유발했다. 이로 인해 미국은 안 그래도 노후화된 전선 교체가 문제인데, 산불로 인해 대규모 재건 작업이 들어가야 하는 상황이다. 이런 복구 과정에서 발생하는 탄소배출량은 어마어마하다. 우리나라에서는 2022년 포스코 공장을 강타했던 대규모 홍수가 비슷한 사례다. 당시 포스코는 생산 중단, 판매 감소, 복구 비용 등으로 약 1조 3,400억 원의 막대한 손실을 입었다. 

전기를 사용하며 산업의 발전을 적극적으로 이어갈수록 홍수 및 산불과 같은 대규모 변수는 점점 더 큰 규모로 발생할 것이다. 그리고 이는 지구의 평균기온 상승을 부추긴다. 즉, 전세계는 전력 요구량을 충당하기 위해 제도를 조정할 것이 아니라, 전기를 요하는 산업을 줄여나가는 방향으로 나아가야 한다. 지구의 섬뜩한 경고가 우리의 일상에 크게 침투하고 있기 때문이다.

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전력에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "전력 인프라의 미래는?", 24기 박선혜, https://renewableenergyfollowers.org/4690

전력 인프라의 미래는?

2. "청정 발전의 성과, IGCC의 발전과 도전", 24기 박선혜, https://renewableenergyfollowers.org/4652

청정 발전의 성과, IGCC의 발전과 도전

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참고문헌

[AI 생태계 조성 생각보다 어렵다]

1) 박해리, "'트럼프 무풍지대' 전선업계 역대급 실적...美노후 전력망 교체로 올해도 훈풍 불까", 중앙일보, 2025.02.05, https://www.joongang.co.kr/article/25311888

2) CIO편집부, "가트너 "AI 데이터센터 40%, 2027년까지 전력 부족 발생"", CIO 2024.11.13, https://www.cio.com/article/3604076/%EA%B0%80%ED%8A%B8%EB%84%88-ai-%EB%8D%B0%EC%9D%B4%ED%84%B0%EC%84%BC%ED%84%B0-40-2027%EB%85%84%EA%B9%8C%EC%A7%80-%EC%A0%84%EB%A0%A5-%EB%B6%80%EC%A1%B1-%EB%B0%9C%EC%83%9D.html?utm_source=chatgpt.com

[신재생에너지로는 전력 수요 감당 역부족]

1) 에너지온실가스종합정보플랫폼, 발전설비별 발전량,  https://tips.energy.or.kr/statistics/statistics_view0308.do?utm_source=chatgpt.com

[한국의 CFE 이니셔티브는 원전을 허락한다]

1) 김선욱, "무탄소에너지(CFE) 이니셔티브 추진 동향과 향후 과제", 에너지경제연구원, p.53~61, https://www.keei.re.kr/keei/download/focus/ef2403/ef2403_50.pdf

[CFE 이니셔티브를 채택하기까지]

1) 백광열, "해외서 인정 못 받는 ‘자발적 탄소배출권’", 경향신문, 2024.08.28, https://www.khan.co.kr/article/202408282038025