신재생에너지 생산의 문제점

올해 여름은 정말 더웠습니다. 매년 지구의 온도가 상승하는 추세는 사실이며, 이로 인한 재해 발생 빈도 역시 증가하고 있습니다.
단 10년 전까지만 해도 지구 온난화에 대한 이야기는 우리에게는 멀리 떨어진 주제처럼 느껴졌습니다.
그러나 현재로서는 수천 년 동안 얼어있던 빙하가 녹아 해수면 상승 및 침수 위험으로 이어지는 현실적인 문제가 발생하고 있습니다.
세계는 이러한 지구 온난화 현상에 적극 대응하기 위해 다양한 협정을 통해 온실 가스 배출 감축을 목표로 하고 노력하고 있습니다.
그러나 이러한 대응 과정에서 오히려 탄소 배출량이 증가하는 역설적인 상황도 나타나고 있습니다.
오늘은 탄소 중립으로 가는 길에 필수적인 설비의 생산 과정에서 발생하는 탄소 배출로 인해 지구 온난화가 가속화되고 있는 것은 아닌지, 그 판단이 정말 옳은 것인지에 대해 논의해보겠습니다.

국제 에너지 및 기후 협정


파리협정 (Paris Agreement): 2015년에 채택된 이 협정은 기후 변화 대응을 위한 국제 협력의 중요한 틀을 제공합니다. 이 협정은 세계 각국이 지구 온난화를 1.5°C로 제어하고 온실 가스 배출을 줄이는 데 목표를 설정하고 있으며, 이를 위한 각국의 노력을 지원합니다. 2050년까지 온실 가스 넷 제로를 달성하도록 목표를 설정한 국가도 있습니다.

유럽 연합의 “녹색 딜 (Green Deal)”: 유럽 연합은 2050년까지 온실 가스 넷 제로를 달성하고 친환경 에너지 전환을 촉진하기 위한 포괄적인 계획을 발표했습니다. 이를 통해 유럽은 친환경 에너지로의 전환과 에너지 효율성 향상을 추진하고 있습니다.

기타 국가별 협정: 다양한 국가는 친환경 에너지 및 기후 변화 관련 목표를 수립하고 협정을 체결하고 있습니다. 이 중 일부는 2050년까지 온실 가스 넷 제로를 달성하도록 목표를 설정하고 있으며, 에너지 혁신 및 친환경 기술의 개발을 촉진하고 있습니다.

신재생에너지의 종류


신재생에너지는 지속 가능하며 환경 친화적인 에너지 원천으로, 자연적인 과정을 통해 생성되는 에너지입니다.

태양 에너지 (Solar Energy): 태양 에너지는 태양광 패널을 통해 수집됩니다. 태양광 패널은 태양에서 나오는 빛을 전기로 변환하는 역할을 합니다. 이러한 과정은 태양광 발전이라고도 불립니다.
풍력 에너지 (Wind Energy): 풍력 에너지는 풍력 발전기를 통해 수집됩니다. 풍력 발전기는 바람의 힘을 이용하여 회전하는 날개를 가지고 있으며, 회전하는 날개가 전기를 생성합니다.
수력 에너지 (Hydropower): 수력 에너지는 댐이나 강의 흐름을 이용하여 발전합니다. 물의 움직임을 활용하여 터빈을 회전시키고 전기를 생산합니다.
지열 에너지 (Geothermal Energy): 지열 에너지는 지구 내부의 열을 활용합니다. 지열 발전소에서는 지열 열원을 통해 지열 수를 끌어와 열을 추출하고 이를 전기로 변환합니다.
바이오매스 에너지 (Biomass Energy): 바이오매스 에너지는 유기적인 물질을 연소하거나 발효시켜 생산됩니다. 예를 들어 나무, 작물 잔디, 폐기물 등을 활용하여 생산됩니다.
해류 에너지 (Tidal Energy): 해류 에너지는 바다의 조류와 조금 다른 위치에 있는 해수면의 높낮이 차를 활용하여 발전합니다. 조석과 강조석 시점에서 물의 흐름을 이용하여 전기를 생성합니다.
소형 수력 에너지 (Small Hydropower): 소형 수력 발전소는 작은 강이나 계곡에서 수집된 물의 흐름을 활용하여 전기를 생산하는데 사용됩니다. 주로 지역적인 에너지 공급에 활용됩니다.


이러한 신재생에너지는 환경에 미치는 영향이 적고, 에너지의 지속 가능성을 보장하는 중요한 에너지 원천으로 각광받고 있으며, 에너지 전환 및 기후 변화 대응에 큰 역할을 합니다.

신재생에너지의 비용과 문제점


자재 비용 상승: 신재생에너지 발전소를 건설하기 위해서는 다양한 고가의 자재가 필요합니다. 그 수요가 집중되면서 품귀현상까지 발생하고 있습니다. 최근에는 코로나19로 인한 공급망 문제와 원자재 가격 상승 등으로 인해 자재 비용까지 크게 상승해서 신재생 산업 발전을 힘들게 하고 있습니다.


기술 발전 속도 둔화: 신재생에너지 발전 기술은 빠르게 발전하고 있지만, 이미 기술의 정점에 이르러, 발전 속도가 둔화되고 있습니다. 이는 당연히 신재생에너지 발전소 건설 비용 증가로 이어지고 있습니다.

유지보수 비용 증가: 신재생에너지 발전소는 기존의 화석연료 발전소에 비해 유지보수 비용이 많이 듭니다. 이는 신재생에너지 발전소의 운영 비용을 증가시키는 요인 중 하나 입니다.

인프라 구축 비용: 신재생에너지 발전소를 건설하기 위해서는 초대형 인프라 구축이 필요합니다. 예를 들어, 태양광 발전소를 건설하기 위해서는 태양광 패널을 설치할 수 있는 부지와 전력을 송전할 수 있는 송전선로 등이 필요합니다. 이러한 비효율적인 인프라 구축 비용은 신재생에너지 발전소의 건설 비용을 증가시키는 요인 중 하나 입니다.

정책적 지원 부족: 신재생에너지 발전을 촉진하기 위해서는 정책적 지원이 필요합니다. 하지만 일부 국가에서는 탄소 중립에 대한 인식과 그에 대한 정책적 지원이 부족하여 신재생에너지 산업이 태동조차 못하고 있는 곳도 많습니다.

신재생에너지 설비 자재의 부족 현상


유럽에서는 최근 재생에너지 발전 설비 증가 속도가 빨라지면서, 관련 자재 부족 현상이 나타나고 있습니다.


특히 태양광 발전 설비에 필요한 폴리실리콘, 풍력 발전 설비에 필요한 터빈 등의 자재가 부족한 것으로 알려져 있습니다.
폴리실리콘은 태양광 패널의 핵심 소재로, 세계적으로 공급 부족 현상이 나타나고 있습니다.
이로 인해 태양광 패널 제조 업체들은 생산에 어려움을 겪고 있으며, 가격 상승으로 인해 소비자들에게도 부담이 되고 있습니다.
풍력 발전 설비에 필요한 터빈 역시 부족한 상황입니다.
덴마크의 풍력 발전 기업인 베스타스(Vestas)는 터빈 부족으로 인해 풍력 발전소 건설이 지연되고 있다고 밝혔습니다.
베스타스는 전 세계 풍력 발전 시장의 약 20%를 차지하고 있는 기업으로, 터빈 부족 현상이 지속될 경우 풍력 발전 시장 전체에 영향을 미칠 수 있습니다.
미국에서는 최근 변압기 부족 현상이 나타나고 있습니다.
이는 미국 내 전력 수요 증가와 노후화된 전력 인프라 교체 수요, 신재생에너지 발전 비중 증가 등으로 인해 변압기 수요가 크게 증가한 반면, 변압기 생산에 필요한 자재 부족과 생산 시설 부족 등으로 인해 공급이 따라가지 못하고 있기 때문입니다.
미국의 변압기 제조 업체는 대부분 대형 변압기를 생산하고 있으며, 최근에는 배전 시스템 변압기 부족 문제도 발생하고 있습니다.
이러한 변압기 부족 현상은 그리드 보안에 위협을 주고, 비용을 증가 시키는 요인이 되고 있습니다.
한편, 한국의 변압기 제조 업체인 제룡전기와 현대일렉트릭, 효성중공업 등은 미국향 변압기 수출 비중이 증가하고 있으며,
미국 내 생산 시설을 보유하고 있어 미국 변압기 시장의 공급 부족 현상의 수혜를 받고 있는 것으로 알려져 있습니다.

풍력 터빈 날개 (Wind Turbine Blades) 부족: 풍력 발전소에서 사용되는 터빈 날개는 길고 대형이어야 효율적으로 전기를 생산할 수 있습니다. 하지만 최신형 풍력 터빈은 날개가 매우 길어지고 있어 이를 제조하는데 시간과 비용이 많이 소요됩니다. 이로 인해 날개 부족 현상이 발생하고 있습니다.
태양광 패널 (Solar Panels) 부족: 태양광 패널은 태양 에너지를 수집하는 핵심 부품입니다. 태양광 발전이 급증하면서 태양광 패널의 수요도 증가하고 있지만, 패널 제조 업체가 생산량을 따라가기 어려워 부족한 상황이 나타나고 있습니다.
리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Batteries) 부족: 신재생에너지 설비에서 에너지 저장에 사용되는 리튬 이온 배터리도 부족한 상황이 지속되고 있습니다. 특히 전기 자동차와 같은 대규모 배터리 수요가 급증하면서 이 영역에서의 경쟁이 치열해지고 있습니다.
희토류 (Rare Earth Elements) 부족: 풍력 터빈 및 전자기기에 사용되는 희토류는 신재생에너지 산업에서 중요한 원료 중 하나입니다. 그러나 희토류는 한정된 지역에서 채굴되며 공급이 불안정합니다.
철강 및 금속 부품 부족: 풍력 터빈, 태양광 패널, 수력 발전소 등의 설비에는 대량의 금속 및 철강 부품이 필요합니다. 금속과 철강 제조 업체는 급증하는 수요를 충족하기 위해 노력하고 있지만 부족한 경우가 있습니다.
수자원 부족: 수력 발전소 설치에는 충분한 수자원이 필요합니다. 그러나 일부 지역은 수자원 부족으로 수력 발전소를 확장하기 어려운 상황입니다.
전력 변환 장비 부족: 신재생에너지 발전소에서 생성된 전기를 전력 그리드와 호환되는 전력으로 변환하는 장비도 부족한 경우가 있습니다.
공급망 및 물류 문제: 재생에너지 설비 자재의 부족은 공급망 및 물류 문제와 연관됩니다. 자재의 운송 및 배송이 지연되면 설치 및 유지 보수 작업이 지연되고 발전소 건설이 지연될 수 있습니다.

이러한 부족 현상은 신재생에너지 산업의 급성장과 수요 증가로 인해 발생하며, 산업이 더욱 성숙해질수록 이 문제에 대한 해결책을 모색하고 있습니다.
이를 위해 재료 대체, 공급망 강화, 원자재 다양화 등의 노력이 진행되고 있으며, 글로벌 에너지 전환에 필수적인 과제 중 하나로 인식되고 있습니다.

신재생에너지 산업 투자 적기인가?


신재생에너지 발전소를 건설하기 위해서는 많은 양의 전선이 필요합니다. 전선을 생산하기 위해서는 여러가지 자재가 필요하지만, 그중 가장 핵심 재료는 구리입니다.
그러나 최근에는 코로나19로 인한 공급망 문제와 원자재 가격 상승 등으로 인해 자재 비용이 크게 상승하였고, 특히 전선 부족 현상이 심화되고 있습니다. 전선 부족 현상은 여러 가지 요인으로 인해 발생하고 있습니다.
그 중 하나는 전기 자동차의 보급 증가입니다. 전기 자동차는 기존의 자동차에 비해 많은 양의 전기를 사용하기 때문에, 이를 충전하기 위한 전력 수요가 증가하게 됩니다. 이에 따라 전선 수요도 함께 증가하고 있습니다.
또한, 신재생에너지 발전소의 증가도 전선 부족 현상을 심화시키고 있습니다. 신재생에너지 발전소는 대규모의 전력을 생산하기 때문에, 이를 송전하기 위한 많은 양의 전선이 필요합니다.
하지만 전선 생산 업체들은 수요 증가에 비해 공급이 부족한 상황입니다. 이러한 전선 부족 현상은 신재생에너지 발전소의 건설에 큰 영향을 미치고 있습니다.

전선 가격이 상승하면서 신재생에너지 발전소의 건설 비용이 증가하고, 건설 일정이 지연되는 등의 문제가 발생하고 있다면 전선생산 설비나 구리광산에 투자하기 매우 좋은 타이밍이 아닐까 싶으시죠?
그렇지 않습니다. 구리광산투자는 현재 위험하다고 생각됩니다. 그 이유는 아래와 같습니다.

경제적 불확실성: 친환경 신재생 에너지 프로젝트에 투자한 기업이 예상치 못한 공사비 상승과 이자율 상승으로 인해 자금 부담을 겪었습니다. 이와 같이 원자재 가격의 변동성이 큰 구리와 같은 광물에 투자하면, 시장에서 예상치 못한 가격 변동이 발생할 가능성이 있습니다.
공급과 수요 변동: 구리는 건설 및 제조 업종에서 중요한 원자재로 사용됩니다. 경제의 상황에 따라 수요와 공급이 크게 변동할 수 있으며, 이로 인해 구리 가격이 불안정할 수 있습니다. 특히 경기 침체 시에는 구리 수요가 줄어들고, 공급 과잉 상태가 될 수 있습니다.
환경 및 사회적 영향: 광산 개발은 주변 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 지역 사회와의 갈등을 초래할 수 있습니다.
또한 환경 규제가 강화되면 광산 운영에 대한 더 큰 압력이 가해질 수 있습니다.
기술적 리스크: 광산 개발과 운영은 기술적인 도전과 고려해야 할 안전 문제를 동반합니다.
예를 들어, 지하 광산 운영은 지진, 지하 물의 침입 및 폭발 등 다양한 위험 요소를 내포하고 있습니다.
환경 변화: 기후 변화와 관련된 규제가 강화되면, 구리 광산 운영에 대한 환경규제가 더욱 엄격해질 수 있으며, 이로 인해 추가적인 비용이 발생할 가능성이 있습니다.
따라서 구리 광산에 투자하기 전에는 이러한 다양한 위험과 불확실성을 신중하게 고려해야 합니다. 특히 원자재 시장은 예측하기 어려운 변동성을 가지고 있으므로, 투자 전에 충분한 연구와 위험 관리가 필요합니다.

오히려 탄소 생산량이 증대되는 것이 아닌가?


그럴 수도 있습니다. 하지만, 단기적인 탄소 생산량이 증가하더라도 탄소 중립을 위한 노력은 계속 해야합니다.

친환경 발전: 신재생에너지는 풍력, 태양광, 수력, 지열 등의 자연원소를 이용해 전기를 생산하는 방식으로, 화석 연료를 사용하지 않아 온실가스 배출을 최소화합니다. 이는 기후변화의 억제에 도움을 줍니다.
에너지 전환: 신재생에너지는 화석 연료에 의존하지 않고 다양한 에너지 원천을 활용하므로 에너지 공급의 다각화를 촉진합니다. 이는 에너지 안정성을 높이고 에너지 공급 위험을 감소시킵니다.
지속가능성: 화석 연료는 한정된 자원이지만 신재생에너지는 지속 가능한 에너지 원천입니다. 그러므로 장기적으로 에너지 공급을 보장할 수 있습니다.
그린 산업 창출: 신재생에너지 산업은 새로운 일자리를 창출하고 경제 활동을 촉진합니다. 또한, 재생에너지 기술 및 설비의 개발과 생산에도 기여합니다.
규제 및 정부 지원: 많은 국가에서는 신재생에너지 산업을 활성화하기 위해 규제 및 정부 지원책을 마련하고 있습니다. 이는 미래 지속가능한 에너지 시스템을 구축하는 데 도움을 줍니다.
따라서 신재생에너지 설비는 환경 친화적이며, 탄소 중립을 달성하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 환경 보호와 지속 가능한 에너지 공급을 위해 신재생에너지 투자가 증가하고 있으며, 이는 기후변화 대응과 환경 보전을 위한 필수적인 단계 중 하나입니다.
무엇보다 미래 지구의 생존 문제와 직결되기 때문에 비용의 효율이 아닌 종의 보존의 목적을 두고 우선적으로 시행 될 필요가 있습니다.