대체에너지 개발 어디까지 왔나

개발비용 문제로 상용화에 어려움을 겪던 대체에너지원들이 기술의 진보 등과 함께 상용화의 길에 다가서고 있다고 월스트리트저널이 12일(현지시간) 보도했다.

저널은 아직 대체에너지가 화석연료에 비해 생산비용면에서 경쟁할 단계까지 이르지는 못했지만 기술개발과 고유가 현상을 바탕으로 그 격차를 점차 좁혀 가고 있다면서 화석연료 사용에 따른 환경비용을 감안하면 대체에너지의 매력은 더욱 증가한다고 전했다.

저널은 대체에너지가 미국 내 전력공급에서 차지하는 비중이 지난 2005년 2.3%에 불과했지만 지구 온난화와 에너지 안보에 대한 우려가 확산되면서 그 비중이 더욱 커질 것이라면서 주요 대체에너지원의 개발 현황을 소개했다.

◇풍력 = 지난 10년간 풍력발전소의 증가와 이에 따른 생산비용 급감현상이 나타나면서 대체에너지원 가운데 가장 성공적이라는 평가를 받고 있다.

풍력 발전비용은 지난 1980년에만 해도 1킬로와트시(㎾/h)에 80센트였지만 현재는 최저 3~4센트 수준까지 떨어져 정부 보조금 없이도 화석연료와 비용면에서 경쟁이 가능한 상태에 근접하고 있다.

미 에너지부의 에너지정보청(EIA)은 지난해 내놓은 보고서에서 오는 2015년 서비스에 들어가는 발전소의 경우, 1㎾/h 당 발전비용이 풍력은 5.58센트, 천연가스 5.25센트, 석탄연료 5.31센트, 원자력 5.93센트가 들어갈 것으로 전망했다.

지난 2005년 전 세계 풍력발전 규모는 5만9천㎿로 이는 대략 2천만 가구가 사용할 수 있는 전력량이다.

◇태양열 = 지난 수십년간 대규모 연구와 투자가 이뤄졌음에도 아직 이렇다할 진전을 보지 못한 분야이다. 이에 따라 전 세계 태양열 발전규모도 200만~300만 가구의 주간 전력수요를 충족시킬 수 있는 수준에 불과한 5천400㎿로 전 세계 발전량에서 차지하는 비율도 1%가 채 안된다.

태양열을 모는 집열판의 효율성 문제 등이 개선되지 않으면서 태양열 발전 비용이 1㎾/h 당 35~45센트로 높아 여전히 경제성에 문제점을 노출하고 있다.

그러나 기존 집열판에 비해 효율을 크게 높은 CSP가 개발되면서 새로운 도약의 전기를 맞고 있다.

CSP를 사용하면 1㎾/h 당 발전비용을 9~12센트까지 떨어뜨릴 수 있을 것으로 기대된다.

석탄을 사용한 발전비용이 1㎾/h 당 3~5센트인 점을 감안하면 아직도 경제성이 떨어지는 편이나 CSP가 태양열 발전소 건설을 촉진시키고 있어 앞으로 기술개발과 비용하락 여지가 크다는 평가를 받고 있다.

◇바이오매스(열 자원으로서의 식물체 및 동물 폐기물) = 큰 주목을 받지 못하고 있지만 동식물 폐기물에서 발생하는 가스를 이용하는 바이오매스는 미국 내 최대의 재생 에너지원이 되고 있다.

2005년 기준 바이오매스를 통한 발전량은 미국 전체의 1.5%로 풍력과 태양열, 지열의 발전량을 합한 것보다 많았다.

바이오매스는 특히 동식물의 부패과정에서 발생하는 메탄가스가 이산화탄소보다 강력한 온실가스로 평가받고 있다는 점에서 더욱 관심의 대상이 되고 있다.

1㎾/h 당 발전 비용은 5~10센트 정도로 바이오매스 발전시설이 대부분 소규모란 점 때문에 설비 설치에 따른 비용이 비교적 많이 들어간다는 것이 흠으로 지적된다.

그러나 기술 개발 여지가 많은데다 발전용으로 사용될 쓰레기가 크게 늘어나면서 비용도 내려갈 것으로 전망되며 특히 쓰레기를 활용한다는 점 때문에 바이오매스 발전이 크게 확대될 것으로 전문가들은 보고 있다.

◇지열 = 지구 내부에서 증기와 온천수 등 자연적인 열(熱)을 뽑아 올려 전기를 생산하는 방식으로 어느 대체에너지보다도 잠재력이 높은 것으로 평가되고 있다.

매사추세츠공과대학(MIT) 연구진에 따르면 지열이 화석연료와 비교해서 경쟁력 있는 가격에 2050년까지 미국 전력의 10%를 공급할 수 있을 것으로 예상된다.

현재 ㎾/h 당 6~10센트의 비용이 들어가는 지열은 태양열이나 풍력과는 24시간 전력을 생산할 수 있고 시설이 크지 않아도 되는 것이 장점이다.

현재 전 세계에 대략 8천㎿의 설비가 설치돼 있으며 이중 3천㎿가 미국에 있다.

◇바이오연료 = 바이오디젤부터 수소연료에 이르기까지 가능성 있는 수송용 대체연료가 많지만 그 중에서도 가장 관심의 대상은 옥수수에서 만들어지는 에탄올이다.

에탄올은 환경오염을 줄일 수 있어 휘발유에 섞어 쓰는 방식으로 이미 활발하게 이용되고 있으며 미국에서는 현재 연간 52억갤런이 사용되고 있다.

에탄올 가격은 국제유가와 같이 변동하는데 지난 9일 시카고상품거래소에서 거래된 에탄올 3월물은 갤런당 2.06달러였다. 최근 몇 년간 에탄올 생산업이 번창하면서 원료인 옥수수 가격이 수요 증가로 상승해 에탄올 생산비용을 높이는 결과가 나타나고도 있다.

김계환 특파원 [e-mail] (뉴욕=연합뉴스)