화학저널

지구온난화 문제에 대한 세계적인 움직임은 기업활동을 제약하는 한편으로 비즈니스 기회 창출에 기여하고 있다.
2015년 12월 파리에서 개최된 UNFCCC(유엔기후변화협약)의 제21회 COP(당사국총회)에서는 기후변화에 관한 새로운 글로벌 협약인 파리기후협약이 채택됐다.
파리기후협약은 모든 국가가 자율적으로 감축목표를 설정하고 실행에 옮기도록 규정하고 있다.
온실가스 대책은 친환경적인 활동일 뿐만 아니라 관련기업들에게 새로운 비즈니스 기회를 부여하는 측면에서 긍정적으로 작용할 것으로 기대되고 있으며, 저탄소화를 위해 태양광발전 등 신재생에너지 확대, 축전지 등 에너지 저장기술 개발 강화와 같은 다양한 성과가 나타나고 있다.
기후변화에 대한 국제적인 논의는 1992년 리우 정상회담에서 UNFCCC가 채택된 이후 1995년부터 매년 COP에서 이루어지고 있다.
1997년 개최된 COP3에서는 교토의정서가 채택돼 제1 이행기간(2008-2012년) 동안 선진국의 온실가스를 전체적으로 1990년 대비 5%로 감축하기로 결정했으나 개발도상국에게는 감축 의무를 부여하지 않고 당시 최대 배출국이었던 미국이 교토의정서로부터 탈퇴함으로써 감축 효과가 한정적이었다.
2013년 이후의 온실가스 배출 감축체제 구축이 기대됐던 COP15(코펜하겐 회의)에서는 합의를 이끌어내지 못하고 제2이행기간(2013-2020년)에는 EU(유럽연합), 오스트레일리아 등이 참여했다.
COP17(더반 회의)에서는 2020년 이후 체제를 2015년 결정하기로 결정했고 2015년 12월 개최된 COP21에서 파리협정이 채택됐다.

온실가스, 중국·미국·EU가 50% 이상 배출
온실가스의 대부분을 차지하고 있는 CO2(이산화탄소) 배출량은 2000년대 중반 최대 배출국에 오른 중국을 비롯해 미국, EU가 50% 이상을 차지하고 있다.
GDP(국내총생산)당 배출량을 비교하면 에너지 효율이 높은 일본·미국·EU가 중국·인디아를 큰 폭으로 하회하고 있으며, 1인당 기준으로는 그동안 중국·인디아가 선진국보다 낮았으나 최근에는 중국이 EU와 거의 비슷한 수준으로 증가했다.
CO2 배출량은 일반적으로 경제활동에 따른 에너지 소비와 함께 증가세를 나타내나 최근에는 에너지 절감·효율화 및 발전부문의 저탄소화에 따라 선진국을 중심으로 다소 변화가 나타나고 있다.
미국은 2000-2014년 실질적인 GDP가 30% 가량 확대됐으나 에너지 소비량은 답보상태를 나타내고 있는 가운데 셰일가스(Shale Gas) 생산 확대에 따라 저가의 천연가스가 석탄을 대체함으로써 CO2 배출량이 감소세를 나타내고 있다.
EU는 리먼 브라더스 쇼크 이후 경제성장이 둔화됨에 따라 에너지 소비량이 감소했으며 일본은 2000년대 중반을 정점으로 에너지 소비량이 줄어들고 있으나 동북지방 대지진 이후 화력발전이 증가해 2012-2013년 CO2 배출량이 최고치 수준으로 돌아왔다.
2000년대에 급속한 경제성장을 이룩한 중국은 에너지 소비량 및 CO2 배출량 모두 급증했으나 최근에는 증가세가 다소 둔화되고 있다.
세계적으로는 셰일가스·재생에너지 활용 및 에너지 절감 활동에 따라 경제성장에도 불구하고 온실가스 배출량이 줄어드는 경향을 보이는 것으로 평가되고 있다.

파리협정, 감축량 자율 결정하나…
파리협정은 COP21에서 채택됐으며 교토의정서가 선진국에게만 법적인 감축 의무를 부여했던 것과는 대조적으로 개발도상국을 포함한 모든 국가가 자율적으로 규정한 감축목표를 실현하기 위해 행동하고 진척상황을 국제적으로 평가·검증받는 시스템이다.
장기목표는 산업혁명 이전에 비해 기온상승을 2℃를 크게 하회하도록 억제하고 나아가 1.4℃ 이내로 낮추기 위한 노력을 기울이는 것과 조기에 글로벌 배출량을 최고치에 도달하도록 노력함으로써 21세기 안에 배출과 흡수의 밸런스를 맞추는 것을 목표로 하고 있다.
또 개발도상국이 선진국에게 보다 많은 부담을 요구하는 가운데 선진국의 자금 지원을 의무화하고 신흥국에게는 자율적인 자금 갹출을 장려하고 있다.
세계 배출량의 90% 이상을 차지하고 있는 국가·지역은 COP21 개최 이전 각국의 자체적인 기준연도 및 감축목표 등을 정한 INDC(자발적 탄소 감축목표)를 UNFCCC 사무국에 제출하도록 했으나, 2015년 10월1일 시점에 제출 완료된 INDC를 분석한 결과 글로벌 온실가스 배출량은 앞으로도 계속 증가할 것으로 파악되고 있다.
2030년에는 2010년 대비 11-22% 증가해 기온상승을 2℃ 이내로 억제하는 시나리오를 크게 상회할 것으로 판단되고 있다.
INDC는 심도에 차이가 있으나 전반적으로 저탄소화 뿐만 아니라 에너지 안보 및 코스트 측면의 균형을 고려해 실현 가능성을 중시하고 있기 때문으로, 장기목표와의 괴리를 메우기 위해 목표의 상향조정이 요구되고 있다.
파리협정은 각국에게 목표를 5년마다 갱신할 것을 의무화했으며 2023년부터 5년 마다 활동상황을 검증하기로 결정했다.

미국 불투명하나 EU·중국은 적극적
INDC를 실현하기 위한 주요 활동으로는 재생에너지 활용, 에너지 절감에 이어 운송부문에서의 배출 억제책이 중심을 이루고 있다.
대부분은 INDC에 배출량을 감축하는 완화대책 뿐만 아니라 가뭄, 홍수 등 온난화에 따른 악영향을 줄이기 위한 경감대책도 포함하고 있다.
미국·EU·일본은 기준연도부터의 배출량 감축을, 중국은 배출량 절정기와 GDP 원단위 기준 을 통한 감축을 목표로 하고 있다.
일본은 2015년 7월 결정한 장기 에너지 수급 전망의 에너지 안정공급 및 경제효율성 목표와 정합하는 내용을 담고 있다.
교토의정서 목표를 달성하지 못한 업무·가정 부문에서 에너지 절약을 통해 큰 폭의 감축을 실현하고 운송부문에서 연비 개선 및 차세대 자동차 보급, 산업계의 실행계획, 재생에너지 확대, 원자력 활용, 화력 고효율화등을 추진한다.
미국은 연비기준 강화 및 에너지 절약을 추진하고 2015년 8월 발표한 Clean Power Plan(CPP)을 통해 셰일가스를 활용하는 발전부문에서 2030년까지 CO2 배출량을 2005년의 32%로 감축한다.
미국은 석탄화력의 열효율 향상, 가스화력의 설비이용률 향상, 신재생에너지 활용을 통해 환경보호국(EPA)이 규정하고 있는 목표를 달성할 계획이다.
다만, 공화당 및 탄광지역의 반발이 거세고 CPP 중단을 요구하며 연방법원에 제소하는 등 목표 달성 전망이 불투명해지고 있다.
EU는 2014년 결정한 2030년 기후에너지협약에 따라 재생에너지 도입 확대와 에너지 효율 개선을 추진하고 있다.
저탄소화를 추진하는데 원동력이 될 것으로 기대되면서 할당배출권(EUA) 가격이 침체돼 있는 EU의 배출권거래제도(ETS)는 배출량 공급의 일부 보류 및 시장 안정화 리저브 창설, 2021년 이후의 배출속도 가속화 등을 통해 해결하는 방안을 검토하고 있다.
다만, 2030년까지의 EUA 가격은 저탄소화 투자 확대로 불충분한 수준에 머무를 것이라는 견해가 많다.
중국은 2014년 발표된 에너지 발전전략 행동계획(2014-2020년)의 에너지 소비량 억제, 석탄비율 하락과 천연가스 비율 확대, 원자력·재생에너지 설비용량 확대 목표를 내세우고 있다.

컨센서스 형성에 금융 제한이 선결과제
COP21에서 새로운 합의에 도달했으나 200개 가까운 국가의 컨센서스를 원칙으로 하는 COP 체제만으로는 한계가 있다는 인식이 확대되고 있다.
이에 따라 우선은 저탄소화에 관한 이해관계를 공유하는 그룹간 합의를 형성한 후 서서히 확대해나가는 접근방식이 유효할 것으로 판단되고 있다.
COP 프로세스와도 연관지으며 G7 등 다국간 및 미국·중국 기후변화 합의와 같은 양국간 혹은 도시간, 부문간, 기업간의 기후변화 대책에 관한 활동이 요구되고 있다.
EU ETS와 같이 CO2에 가격을 매김으로써 배출을 억제하는 배출권 거래도 북미 및 중국 등에서 점차 확산되고 있으며, 민간기업들이 자율적으로 CO2에 톤당 수달러에서 수십달러의 탄소가격을 설정하고 투자 결정에 반영하는 움직임도 늘어나고 있다.
민간기업들이 저탄소화 활동에 적극적으로 참여하고 정부에 활동을 촉구하는 것은 사회문제 해결에 자사 기술이 활용되는 것에 대한 기대 및 탄소 제약에 관한 리스크를 명확히 하고 제도적인 불확실성을 줄이고자 하는 목적이 있다.
금융부문에서는 금융기관이 융자 대상기업의 저탄소화에 대한 활동을 평가하는 친환경형 파이넌스 및 저탄소화 프로젝트 등으로 투자대상을 한정하는 그린본드 발행이 확산되고 있다.
국제금융기관 등이 석탄화력 발전에 대한 신규융자를 제한하고 유럽·미국의 연금기금, 대학이 석탄 관련 투자 중단 및 억제를 발표하는 등 화학연료에 관한 투자를 제약하는 움직임도 나타나고 있다.
금융이 저탄소화를 위해 중요한 역할을 담당한다는 인식 뿐만 아니라 중장기적으로 저탄소화 정책이 강화됨으로써 석탄화학 연료 관련투자를 회수하는 것이 어려워지는 Stranded Ssset(좌초자산) 리스크에 대한 우려도 영향을 미치고 있다.

태양광발전 중심으로 저탄소화 투자 지향
국제에너지기구(IEA)는 발전부문을 중심으로 재생에너지 활용을 주문하고 있다.
화석연료는 사용률이 감소하고 있으나 2040년에도 세계 1차에너지의 75%, 발전량의 50% 이상을 차지할 것으로 예상되고 있다.
파리협정은 세계적으로 화석연료의 이용을 직접적으로 제한하는 시스템은 도입하지 않았고, 화력발전은 당분간 각국·지역이 자율적으로 설정한 목표에 따라 비효율적인 발전소의 폐지와 고효율 화력에 대한 대체를 추진할 것으로 판단된다.
저탄소화 기술 가운데 실용화가 이루어지고 있는 재생에너지는 국가·지역간 저탄소 목표에 따라 2000년대부터 유럽을 중심으로 고정가격매입(FIT) 제도 등 우대정책이 민간투자를 촉진해왔으나 국민에게 부담을 전가함에 따라 사업자의 코스트를 절감해 발전사업자 뿐만 아니라 업스트림 기기·부재 제조 분야에서도 투자를 확대하고 있으며 경쟁을 통해 기술·비즈니스 모델 혁신과 코스트 절감을 추진하고 있다.
태양광발전 기술은 주류인 실리콘(Silicone)계 태양전지의 변환효율 향상 및 코스트 절감이 이루어지고 있으며 화합물계의 실용화로 유기계의 변환효율도 향상되고 있다.
태양전지 생산기업들이 발전사업을 영위하는 수직통합형 비즈니스 모델 및 여러 투자자의 자금을 활용하는 증권화 등 금융 기획도 나타나고 있다.
유럽은 2000년대 후반부터 태양광발전 투자 사이클이 나타난 후 지원이 축소돼 도입량이 감소세로 전환됐으나, 2010년 이후에는 다른 지역으로 도입이 확대되고 세계적으로 정책 강화 및 민간투자 사이클이 파급력을 지속하고 있다.
태양광·풍력발전과 같이 기후에 따라 출력이 변화하는 재생에너지를 대량 도입한 독일 및 미국 캘리포니아에서는 해당 전력 시스템의 통합이 과제로 부상하고 있다.
독일은 통합수단의 하나로 기대되는 에너지 저장을 위해 가정의 태양광 패널에 대한 축전설비 병설 보조 및 수소를 활용한 실증사업을 추진하고 있으며, 캘리포니아는 3대 전력기업에 대해 2020년까지 축전설비 도입을 의무화했다.
미국은 주파수 조정에서 축전지 가치가 호평을 받음에 따라 축전지 양산 투자가 이루어지고 있다.

신재생에너지·에너지저장 기술 혁신으로…
저탄소화 목표를 업그레이드하기기 위해서는 단기적으로는 경제적 에너지 절감을 추진하고 장기적으로는 혁신기술 비용을 대폭 인하하는 것이 필수불가결한 것으로 파악된다.
파리협정에서도 이노베이션의 중요성을 강조하고 있다. IEA를 통한 저탄소화 기술 개발·보급은 꾸준히 발전하고 있으나 온도상승 2℃ 이내 목표를 달성하기 위한 혁신적인 방안은 나오지 않고 있기 때문이다.
태양광발전 이외의 재생에너지는 기술적인 과제 및 선진국의 정책 불확실성에 따라 도입속도가 둔화되고 있어 온도상승 2도 이내라는 목표 달성까지 요원한 것으로 우려되고 있다.
전기자동차 및 에너지 저장 기술은 단기적으로는 축전지 제조코스트 절감이 필요하나 본격적인 보급을 위해 추가 코스트 절감 및 인프라 정비가 포함한 정책적 지원이 요구되고 있다.
저탄소화를 본격화하는데 필수불가결한 CO2 회수·저장 기술도 상용 발전설비를 통한 대규모 실증이 시작되는 등 진척이 이루어지고 있으나, 온도상승 2℃ 이내라는 목표를 달성하기 위한 정부와 산업계의 투자 확대가 필요한 것으로 파악되고 있다.
혁신적 기술의 코스트 다운을 실현하기 위해서는 연구개발 투자가 중요시되고 있다.
그러나 대학·공공기관 및 관련기업과 함께 전력 시스템의 저탄소화를 위한 기술개발에서 중요한 역할을 담당할 것으로 기대되는 발전기업의 연구개발투자는 감소하고 있다.
전력 자유화에 따른 수익 감소와 불확실성 증가는 연구개발투자를 억제할 가능성이 있는 만큼 저탄소화 기술의 연구개발에 대한 민간 사업자의 투자 인센티브 확보 방안이 과제로 부상하고 있다.
연구개발투자의 효율성을 향상시키기 위해서는 산·관·학 및 국가·업종·기업의 벽을 넘어선 다양한 연계와 파이넌스 및 리스크 쉐어링 체제도 요구되고 있다.
EU는 복수 파트너를 통한 연구·이노베이션을 조성하는 프로그램 Horizon 2020에, 파이넌스를 지원하는 시스템 InnovFin이 있다.
InnovFin은 EU가 리스크 완충장치 자금을 갹출해 유럽투자은행(EIB)이 융자 및 보증, 자문함으로써 상업화 전단계 기술에 대한 민간융자를 촉구하고 실증-상업화 사이의 갭을 매우는 것을 목표로 하고 있다. 2015년 6월에는 재생에너지, 수소·연료전지 분야의 혁신 에너지 실증사업이 InnovFinm의 대상으로 선정됐다.
일본 정부는 혁신적인 에너지·환경기술 개발 강화를 위해 에너지·환경 이노베이션 전략으로 에너지 창출(차세대 지열·태양광발전), 에너지저장(고성능 축전지 및 수소), 에너지 절약(초전도 송전 및 차세대 파워 일렉트로닉의 혁신 제조공정), CO2 고정·원료화, 시스템 기반 기술(혁신적 기반 소재·디바이스)의 연구개발 강화를 제시되고 있다.