70년대 두 차례의 유류파동은 에너지자원의 중요성에 대한 기존의 인식을 급속도로 변화시켰으며, 이와 아울러 신대체에너지를 중심으로 한 신기술의 개발여부와 관련하여 에너지 기술평가모형의 수요를 급증시켰다. 이에 지난 십여년간 구미제국을 중심으로 다양한 에너지신기술을 평가하기 위해 다양한 분석기법들이 개발되어 왔으며 이러한 평가기법들을 총괄적으로 지칭하는 에너지기술평가모형(Energy Technology Assessment Models)은 에너지신기술의 경제적, 기술적 특성과 에너지시스템내에서 신기술의 잠재적 역할을 사전 평가하면서 국가적 차원에서의 에너지연구개발 정책을 수립하는데 널리 이용되어 왔다. 본 연구는 국내 에너지 연구개발 관련자들의 이해부족과 데이터베이스의 미비 등 여러 가지 제약요인들로 에너지기술 평가모형이 널리 실용화되지 못하고 있는 현실을 감안하여 경제/에너지/환경/기술개발정책에 있어서의 에너지부문의 역할을 장기적으로 재평가하고 특히 기존 에너지문제의 제약요인인 환경문제 해결을 위한 에너지 수요관리 평가의 개발 필요성에 부응하기 위하여 기존의 거시 경제적 에너지공급모형과 최근 미국, EU등에서 발전시켜 나가고 있는 경제/에너지/환경/기술개발의 통합모형을 문헌조사를 통해 비교,분석하였다.
앞으로의 에너지수요는 환경보전적인 측면과 사용의 편리성 등으로 전기에너지의 사용비중이 점진적으로 높아질 것으로 예상되고 있으나 자원이 부족한 우리나라로서는 에너지 수급물체와 화석연료사용에 따른 환경문제 등 불리한 여건에 놓여있다, 그리고 세계의 경쟁과 협력은 경제와 과학기술을 중심으로 이루어진다는 점을 감안해 볼때 이러한 제반문제를 극복하고 21세기의 선진국 대열에 진입하기 위해서는 새로운 신에너지 기술개발은 필연적이라고 생각되어지고 그 개발성과 여하에 따라 국제사회에서 우리나라의 위상을 결정해 주는 중요한 요소가 될 것으로 본다. 세계적으로 신에너지 연구개발분야에서 미국은 화석연료자원이 풍부함에도 불구하고 태양광발전 풍력발전 등 신.재생에너지 기술개발과 석탄청정이용기술 개발을 정부와 민간의 공동사업으롤 적극 추진중에 있으며 일본조 1974년 부터 통상산업성 주도하에 신에너지 기술개발 계획인 Sunshine Project와 1978년 에너지 절약기술인 Moonlight Project를 수립한 이후 1980년 신에너지 산업기술 총합개발기구(NEDO)가 설립되어 지속적인 에너지 기술개발이 추진되고 있다. 그러므로 에너지 자원이 빈약하고 기반기술이 취약한 우리나라의 경우에는 정부차원에서 신에너지 기술개발에 대한 적극적인 의지와 민간기업의 참여를 유도할 수 있는 제도적 지원이 필요하며 선도기술개발 사업 신에너지 기술개발의 성공을 위하여 정부와 민간의 공동노력을 위한 장기적인 안목의 투자와 연구가 지속적으로 필요한 것으로 본다.
한국은 부가가치 기준 에너지 원단위가 높아 에너지 비(非)효율 국가로 분류되고 있다. 에너지 원단위 격차는 에너지다소비산업 비중이 38%(2006년)로 선진국 대비 높은 한국의 산업구조적 특성에 주로 기인한다. 그러나 에너지다소비산업은 주요 산업에 원료를 제공하는 국가 기간산업으로 인위적인 구조조정은 불가능한 상황이다. 따라서 에너지다소비산업의 에너지 효율성을 정확히 진단하고 개선하는 것이 중요한 이슈로 부상하고 있다. 지금까지 에너지효율성의 대표적인 지표로 부가가치 기준 에너지 원단위가 사용되어 왔다. 그러나 부가가치 기준 에너지 원단위는 제품가격과 제품구성 변화 등 다양한 요인의 영향을 포함하고 있어 에너지효율성을 제대로 측정하지 못한다. 이에 본 연구는 에너지효율성의 정확한 측정을 위해 생산량 지수를 활용한 생산량 기준 에너지 원단위를 도입하여 한 일 에너지다소비산업의 에너지효율을 비교하였다. 부가가치 기준 에너지 원단위로는 한 일 간 격차가 2006년 기준으로 2.2배였으나 생산량 기준으로는 1.2배에 불과하였다. 한국은 일본에 비해 최신 설비를 보유하고 있지만, 신기술 신공정 개발 등 추가적인 노력 부족으로 에너지효율성이 낮다. 따라서 정부는 에너지효율성을 객관적으로 평가할 수 있는 시스템을 구축하고 정기적인 평가를 토대로 에너지 가격 설정 및 기술개발 지원 등 에너지효율화 관련 정책을 집행해야 한다. 또한 공장단위를 넘어 산업단지 지자체 수준에서 에너지 이용의 최적화를 도모해야 한다. 기업도 에너지효율성 향상과 원가 절감이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 독자적인 신기술 및 신공정 개발을 적극 추진해야 한다.
본(本) 연구에서는 에너지절약을 위한 주요 정책수단(政策手段)인 저리융자나 세제감면 또는 특별감가상각 인정 등 에너지절약 비용측면의 금융 세제지원이라는 과인성(課引性)정책과, 에너지수요조절를 위한 에너지가격 규제해제(energy price deregulation)나 에너지세(稅)의 추가부과 등 가격관리(조세) 정책의 경제적 효과를 비교 분석하였다. 그리고 에너지세(稅)부과의 경우 과세단계별 효과분석을 통하여 바람직한 과세포인트를 선택하고, 이를 통하여 현행 에너지절약 지원(支援)정책이나 에너지가격 및 조세체계에 대한 개선방향을 모색하였다. 분석결과, 약간의 물가상승 압박효과를 감수하더라도 에너지가격통제 해제나 에너지세 부과가 금융 세제지원제도에 비하여 에너지절약에 있어 그 효과가 크게 나타났다. 또한 에너지과세의 경우 그 대상과 실행시기에 대해서도 신축성을 기하는 것이 바람직한 것으로 나타나 에너지의 소비감소라는 효율성 측면과 함께 수반되는 물가압박요인을 고려하여 신중히 결정되어야 할 것으로 보인다. 그렇지만 단기적으로 에너지가격의 상승을 감수하더라도 DSM 프로그램비용을 자본화해 나감으로써 점진적으로 가격상승요인을 흡수하고 효과적인 에너지소비의 절약을 통하여 국민경제의 에너지비용을 줄여나갈 수 있는 종합적인 에너지대책이 마련되어야 할 것이다.
그동안 우리나라의 에너지사정은 2차례의 석유파동을 겪음에 따라 국가정책적으로 에너지의 중요성이 대두되었으며 이러한 실정은 총에너지소비가 70-80년대를 걸처서 약 7-8% 증가수준을 유지하였고, 90년대 초반부터 중반까지는 세계적으로 석유수급이 완화되어 석유가격의 안정, 하락추세 등의 영향으로 10%를 초과하는 증가추세를 나타냄과 동시에 에너지기술개발 활동 또한 활발히 전개되고 있었으나, 1997년말부터 갑작스럽게 닦아온 외환위기는 주변 몇몇 아시아국들과 마찬가지로 우리나라 사회전반에 혹독한 영향을 미치고 있으며 에너지기술개발에서도 예외가 아닌 듯 에너지가 수입에 의존하는 영향으로 직접적인 외환관리에 나섬에 따라서 에너지 기술개발 사업이 저공해 고효율 시스템으로 개발해 나가고자 함으로써 국가발전에 크게 기여할 수 있는 주요한 사안이 되었다. 지금까지의 기술개발은 초반의 고갈되는 에너지자원을 대체해 나갈수 있는 신재생에너지개발과 에너지절약기술사업에 중점을 이루었으나 점차로 에너지수급정책과 연계된 효율적인 에너지이용기술개발과 산업체 주도의 기술개발을 위한 실용화 중심 에너지기술개발을 위해 사업이 추진되었으며 최근에는 대외 경쟁력을 높여가는 중점개발분야에 많은 노력을 쏟아왔다. 따라서 본 연구에서는 현재의 경제 체제하에서 에너지기술개발의 방향과 국제적으로 대응해 나갈 수 있는 방향제시가 필요하며 이를위한 가시적인 분석을 하고자 한다. 첫째로 국내외 상황에서 본 에너지여건과 전망을 현재 IMF체제하에서 다루었으며, 둘째로는 앞으로의 에너지기술개발 방향성을 분석하기위하여 에너지기술개발 체계를 살펴본 뒤, 국내 에너지 주변 환경을 고려하여 단기, 중기, 장기별로 개발목표를 설정하고 에너지기술개발을 위한 새로운 도전을 시도하였다. 마지막으로, 에너지기술개발의 신파라다임은 에너지기술개발 계획이 지금까지 수행되어 온 특정기술의 집중 개발보다는 다양한 기술의 동시적 추진에 의하여 선진국과 기술 격차를 줄여나가는 방향을 제시하였다.
지속적인 고유가의 영향으로 에너지절약에 대한 국민적 참여가 적극적으로 이루어지고 있는 가운데 최근 선진 수요관리 제도인 EERS라는 도입에 대한 관심도 증가하고 있어 이 제도를 독자들에게 소개하고자 한다. EERS는 에너지 효율향상을 에너지공급자가 에너지소비자에게 제공하는 수요관리제도라는 측면에서 새로운 방향점을 제시할 것으로 기대된다. 총 에너지의 97%를 해외에서 수입하고 있는 대표적인 에너지 수입국인 대한민국은 2010년 에너지수입액이 1,217억불로 반도체 및 자동차 수출액 합계인 861억불을 넘는 세계 에너지 소비 10위국이다. 따라서 에너지소비를 감소시키기 위한 노력이 절실하며, 이보다 중요한 것이 에너지효율향상이다.
최근 많은 미국 주정부에서는 재생 전기를 지원할 클린에너지기금을 조성하였다. 이 기금을 현재까지 조성했던 15개 주정부에서는 재생에너지 투자에 대해 1998년에서 2012년까지 35억달러를 조성할 예정이다. 이와 같은 현상은 재생에너지를 위한 진취적인 주정부에게는 새로운 경향이지만, 이 기금들의 초기경험을 보고하고, 공유하려는 노력은 거의 없었다. 클린에너지그룹과 제휴하고 있는 Berkeley 연구실은 이러한 클린에너지 기금의 사용에 대해 보고할 사례 연구를 시작했다. 이 연구의 주요한 목적은 정보의 추가적인 원천을 강조하고, 연락처를 확인하기 위해 주정부의(그리고 몇몇의 국제적인 사례) 클린에너지기름의 혁신적인 프로그램과 관리적인 실제에 대해 간단히 보고한다. 우리의 바람은 이 사례 연구가 새로이 확립된 클린에너지기금의 관리자들에게 유용하고, 신규로 클론에너지기금의 조성하려는 선봉적인 재생에너지 노력에 대한 학습에 관심을 가진 기금관리인에게 도움이 될 것이다라는 것이다. 새로운 몇 개의 사례 연구가 매년 추진될 것이다. 이번에 소개하는 사례는 매사추세츠 주정부의 그린빌딩프로그램으로 그린학교와 그린빌딩을 지원하기 위한 것이다(미 에너지부의 선도적인 클린에너지 기금 연구 보고서 중에서 발췌)
본 연구의 목적은 1992년부터 산업자원부에서 추진하고 있는 에너지절약기술개발사업의 2000년까지 상용화 과제에 대한 에너지절약효과 산정 및 사회적 비용산출이다. 기술 개발에 의한 에너지 절약효과는 개발된 제품의 사용에 의한 직접적인 절약효과와 기술축적 및 타 산업으로의 기술파급 등에 의한 절약효과 등 간접적인 효과로 나누어 볼 수 있겠으나 본 연구에서는 분석자료 및 시간적인 제약으로 인하여 이 중 개발품의 사용에 의한 직접적인 효과에 한정하여 에너지 절약효과를 측정하였다.(중략)
WEC는 지금까지 세계적으로 발표된 수많은 장기에너지시나리오와는 전혀 개념이 다른 정책지향적 에너지시나리오를 개발하여정책결정자, 정치인, 언론, 소비자 등 에너지관련 모든 이해 당사자들에게 에너지정책이 어떤 길로 가야할 것인지에 대한 분명한 메시지를 던지고자 이 프로젝트에 착수했다. WEC가2005-07 기간 의욕적으로 추진하고 있는 이 프로젝트의 구상방향과 현재까지의 연구 성과를 소개
플라이휠 에너지 저장시스템은 입력되는 잉여전기에너지를 플라이휠의 관성을 이용, 회전 운동에너지로 변환하여 저장하고 필요시 전기에너지로 순시에 출력하는 장치로 배터리와 같은 화학적 에너지 저장장치에 대비되는 기계적 에너지 저장방식 (Electro-mechanical Battery)이다. 플라이휠 시스템은 많은 에너지를 단시간에 저장하고 이를 순발적으로 활용할 수 있는 고효율, 장수명, 무공해의 청정 에너지저장/재생장치로 선진국에서는 무공해 교통수단(전기자동차 등)의 차세대 보조 동력원을 비롯한 각종 민수용, 국방용으로 응용연구가 활발히 진행되고 있다(전력저장용, 인공위성의 태양광 에너지 저장 및 자세제어용, 무소음 적진침투용 차세대 전차의 보조동력원 등). 고효율의 에너지 저장 및 재생을 위해 플라이휠 에너지 저장시스템은 크게 .고속화, 고에너지저장을 위한 복합재 플리이휠 로터.공기 마찰손실 저감용 자가 진공펌프(Self Vacuuming system).지지부 접촉마찰로 인한 에너지 손실 저감용 자기베어링/제어부.플라이휠 구동 및 발전을 위한 Motor/generator.고효율 에너지 입출력 제어부 등의 첨단기술부품으로 구성되어 있는 바, 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장기술의 국내외 개발현황을 소개하고 현재까지 파악된 기술적 문제점 및 향후 기술개발 전망에 대해 논하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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