존재할 것인가, 존재하지 않을 것인가 — 기후 변화와 전력화에 대하여 (II)
| Jerry Huang
V. 탈탄소화를 추진할 것인가, 말 것인가?
몇 년 전만 해도 탈탄소화는 가장 큰 화두였습니다. 모든 정상회담에서 탄소중립 목표 시점이 제시되었고, 주요 기업들은 최고지속가능성책임자를 임명했으며, 모든 전력회사는 탈탄소화 로드맵을 발표했습니다. 하지만 이후 탈탄소화 움직임은 변화했습니다. 완전히 뒤집힌 것은 아니지만, 조용해졌습니다.
냉각세는 주로 지출 감소로 나타납니다. 한 증권 분석에 따르면, 세계 7대 석유 기업은 2025년 저탄소 투자액을 약 83억 달러로 삭감했는데, 이는 2019년 이후 최저치이며 전년도 약 240억 달러에서 크게 감소한 수치입니다. 탄화수소 투자가 증가하는 동안 저탄소 투자가 감소한 것은 이번이 처음입니다. BP는 저탄소 에너지 사업부를 해체하고 전환 관련 지출을 연간 15억~20억 달러로 줄였으며, 쉘은 해상풍력 사업에서 철수하기로 했습니다. 미국의 전기차 구매 세액 공제는 폐지되었고, 유럽연합은 2035년 내연기관 차량 단계적 퇴출 계획을 완화했습니다. 벤치마크 미네랄 인텔리전스는 2026년 전 세계 전기차 판매 성장률이 약 13%로 2020년 이후 가장 낮을 것으로 예상합니다. 일부 정치 단체는 이제 탄소 중립 목표 폐지를 공개적으로 주장하고 있습니다. 기후 거버넌스는 교착 상태에 빠졌으며, 협력 대신 녹색 무역 장벽이 늘어나고 있다는 지적이 널리 퍼져 있습니다.
한편, 물리학적 요인들은 식지 않고 계속되고 있습니다. 세계 에너지 통계 보고서 2026에 따르면, 재생에너지는 2025년에 거의 10% 성장했지만, 에너지 생산량 증가는 약 3.2 엑사줄에 불과했습니다. 반면 석유, 가스, 석탄은 합쳐서 약 4.9 엑사줄을 추가했는데, 이는 전 세계 에너지 공급 증가분 8.1 엑사줄의 절반 이상을 차지합니다. 화석 연료는 여전히 전체 에너지 공급량의 약 86%를 차지합니다. 신규 석탄 발전 설비 증설은 3.5% 증가하여 사상 최고 수준에 근접했습니다. 그리고 2015년 당시 협상가들이 상상도 못 했던 새로운 동력이 등장했습니다. 바로 인공지능입니다. 가트너는 전 세계 데이터 센터의 전력 수요가 2026년에 565 테라와트시(TWh)에 달할 것으로 예상하며, 이는 26% 증가한 수치입니다. 데이터 센터 용량은 104기가와트시(GW)에서 132GW로, 그리고 2030년에는 290GW로 증가할 것으로 전망합니다. 미국에서는 데이터 센터와 연계된 가스 발전 설비 개발 규모가 6개월 만에 거의 두 배로 늘어 378GW에 이르렀습니다. 미국 에너지정보청(EIA)은 미국의 전력 소비량이 2026년과 2027년에 다시 최고치를 경신할 것으로 예상합니다.
그래서 세계는 어색한 비대칭 상태에 놓여 있습니다. 탈탄소화에 대한 수사는 잦아든 반면, 그에 따른 요구는 오히려 가속화되었습니다. 쉽고 저렴한 탈탄소화는 대부분 해결되었습니다. 남은 부분, 즉 산업용 열, 전력망 안정화, 장기 에너지 저장 등 화려하지는 않지만 중요한 부분들은 더 이상 찬사를 받지 못하지만, 결국 미래의 결과를 결정짓는 요소가 될 것입니다.
이산화탄소 감축 발표가 유행처럼 번진 지금, 감축을 계속해야 할까요? 청정에너지 전환을 빠른 속도로 추진해야 할까요, 아니면 재정적 여건에 맞춰 속도를 늦춰야 할까요, 아니면 다음 위기가 닥쳐 다시 시급해질 때까지 멈춰야 할까요?
VI. 진화할 것인가, 진화하지 않을 것인가?
이전 질문들은 인프라에 관한 것이었습니다. 이번 질문은 적응에 관한 것인데, 생물학에서 적응은 선택 사항이 아닙니다.
기업에게 있어 진화는 도덕적 결정이라기보다는 생존 본능에 따른 선택이며, 이는 재무제표상 실제 가치와는 상반되는 경우가 많습니다. 향후 수십 년 동안 청정에너지에 투자하고 이를 통해 고객에게 수익을 창출하는 것이 과연 가치가 있을까요? 지역마다 상황이 다르기 때문에 이 질문에 대한 답은 쉽지 않습니다. 중국에서는 풍력 및 태양광 발전 기반과 투자가 지속적으로 성장하고 있습니다. 풍력과 태양광 발전량은 1990년 거의 0%에서 2025년에는 전체 발전량의 22%까지 증가하여 수력 발전을 넘어설 것으로 예상됩니다. 자동차 판매 측면에서는 신에너지 자동차(BEV, PHEV, EREV 포함)의 판매 비중이 2026년 7월 60.4%를 기록하며 사상 처음으로 월간 판매 50%를 돌파했고, 9월에는 67%를 기록했습니다(중국승용차협회(CPCA) 자료). 테슬라의 CEO인 일론 머스크는 이러한 현상에 대해 "중국의 석유 의존도가 빠르게 감소하고 있다"고 언급했습니다. 많은 고객들이 전기차에 대한 호기심을 갖고 있습니다. 전기차는 디자인이 더 세련되고, 스마트하며, 가격도 저렴하고, 가속력도 더 빠르다는 장점이 있기 때문입니다. 반면, 다른 고객들은 휘발유차가 더 튼튼하고, 내구성이 좋으며, 고급스럽다고 생각합니다. 따라서 어느 쪽이 더 나은지에 대한 명확한 답을 내놓기는 어렵습니다. 일부 지역에서는 전기차의 인기가 점점 높아지고 있지만, 대부분의 시장에서는 여전히 내연기관 차량이 더 선호되고 있습니다.
개인들은 이를 도덕적 시험으로 여기기 쉽습니다. 하지만 이는 다음 차, 다음 보일러, 지붕, 연금, 그리고 무엇보다 자신이 훈련받은 직종과 같은, 그다지 화려하지 않은 일련의 결정들로 받아들여지기 쉽습니다. 내연기관 분야에서 20년을 일한 엔지니어는 전환에 장애물이 되지 않습니다. 재교육을 받은 그 사람이야말로 전환 그 자체입니다. 정직한 한계 또한 중요합니다. 개인의 선택은 전력망, 기준, 가격을 대신할 수 없습니다. 국가 배출량이 증가하는 상황에서 부지런히 재활용하는 시민은 거의 변화를 만들 수 없으며, 시스템이 짊어져야 할 짐을 그에게 떠넘겨서는 안 됩니다.
진화할 것인가, 말 것인가, 그리고 어떻게 진화할 것인가. 더 나은 기후를 위해 에너지 공급과 산업을 진화시켜야 할까, 아니면 기후 변화에 적응하기 위해 우리 자신을 진화시켜야 할까?
VII. 참여시킬 것인가, 참여시키지 않을 것인가?
모든 해결책은 잔류물을 남깁니다. 깨끗한 전환은 배터리에 의존하는데, 배터리는 화학적 물질을 기반으로 하며 화학적 결과를 초래합니다.
재료 목록은 불편한 진실을 드러냅니다. 음극에는 니켈, 코발트, 망간과 같은 전이 금속이 사용되는데, 이러한 금속의 채굴 및 제련 과정은 물과 토양에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 2022년 중국 이춘 인근 진장강 유역에서 발생한 탈륨 기준치 초과는 리튬 공급망 운영과 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 칠레와 아르헨티나가 전 세계 리튬 생산량의 약 4분의 1을 차지하는 아타카마 사막의 염수 추출 과정에서는 리튬 1kg당 최대 200만 리터의 물이 소비되는데, 이는 지구상에서 가장 건조한 지역 중 하나입니다.
다음으로 불소 문제가 있습니다. 대부분의 전지는 음극을 PFAS 계열의 외곽에 속하는 불소 중합체인 PVDF 또는 PTFE로 결합하며, 주요 전해질 염인 LiPF₆는 수분과 접촉하면 가수분해되어 불산이 됩니다. 제조 과정에서의 배출량은 적습니다. 문제는 수명이 다할 무렵, 결합제를 열처리할 때 불소화된 분해 생성물이 굴뚝 가스로 방출될 때 발생합니다. PFAS는 잔류성이 매우 높으며, 경계를 넘나들지 않고 인간의 시간 척도 내에서 분해되지 않습니다.
재활용은 낮은 수준에서 출발하여 폭발적인 증가세에 맞서 개선되고 있습니다. 유럽 위원회는 전 세계 배터리 수요가 약 14배 증가할 것으로 예상합니다. EU 규정 2023/1542는 다음과 같은 야심찬 목표를 설정했습니다. 2030년까지 리튬 기반 배터리 재활용 효율 70% 달성, 2027년 50%에서 2031년 80%로 리튬 회수율 향상, 코발트, 구리, 납, 니켈 90~95% 회수율 달성, 2027년부터 배터리 패스포트 도입. 2026년 9월, 위원회는 이러한 목표가 실현 가능하다고 선언했습니다. 그러나 목표는 실제 재활용량(톤)을 나타내는 것이 아닙니다. 수거 네트워크는 불완전하고, 재활용 경제성은 리튬 가격 변동에 따라 달라지며, EU 외부에서의 규제 집행은 여전히 미흡합니다.
나트륨 이온 화학은 코발트나 니켈이 필요 없는 부분적인 해결책을 제시하는 반면, 셀룰로오스, 리그닌 및 불소가 없는 결합제에 대한 연구는 진전이 있지만 초기 단계에 머물러 있습니다.
그래서: 참여시킬 것인가, 참여시키지 않을 것인가? 결과는 기록되어 있다. 대안 또한 마찬가지다.
8. 인도적이어야 할까, 아니면 그렇지 않아야 할까?
새로운 기술은 인간에게 이로운 방향으로 만들어졌을까요, 아니면 생태계 전체에 해로운 방향으로 만들어졌을까요? 기술이 본래 이로운 것은 아니라는 것은 누구나 알고 있습니다.
원자력은 인류의 에너지 공급에 중요한 역할을 하고 있지만, 그 잔류물은 수백 년, 심지어 수만 년 동안 생태계 전체에 해를 끼칠 수 있다고 여겨집니다!
배터리 기술은 인간적인 방식으로 발명될 수 있을까요? 우리는 그 답이 '예'이기를 바랍니다. 인간적인 배터리 기술을 만들어야 합니다. 즉, 참여를 유도하고, 의도적인 참여를 통해 기술을 발전시켜야 합니다.
전환은 반드시 진행되어야 하며, 가능한 한 유해성이 가장 적은 재료로 이루어져야 합니다. 성능이 허용하는 한, 코발트-니켈 음극 대신 나트륨 이온 음극을 사용해야 합니다. PVDF와 PTFE 대신 수용성 셀룰로오스 및 리그닌 결합제를 사용하여 불소가 용광로에 도달하지 않도록 해야 합니다. 불산으로 가수분해되지 않는 전해질을 사용해야 합니다. 염수 및 광석 광산에서 물 사용량을 정확하게 관리하고, 광산 폐쇄 시에는 완전한 정화 작업을 실시해야 합니다. 분리 가능한 배터리 셀을 설계하여 법으로 정해진 재활용 목표를 실제 재활용량으로 달성하고, 배터리 내부 구성품에 대한 정확한 정보를 제공하는 재활용 인증서를 발급해야 합니다. 자동차 부품은 쉽게 구할 수 있고, 일반인도 수리할 수 있도록 개방되어야 합니다. 수명이 다한 배터리는 법적으로 허용되고 자발적으로 재활용되어야 합니다.
이 모든 것은 감상적인 것이 아닙니다. 다음 세기를 이번 세기보다 더 나은 상태로 만들어 줄 수 있는 유일한 전환 방안이기 때문입니다.
기술은 스스로 양심을 갖지 못합니다. 우리가 재료를 선택해야 합니다. 바로 그 신중한 선택이 '인간적'이라는 의미이며, 이는 우리가 해야 할 일입니다. 더 깨끗한 에너지 공급은 진화의 필수 요소이며, 더 깨끗한 에너지 소비는 그에 발맞춰 나아가야 합니다. 이러한 모든 변화는 모두에게 적응 가능한 방식으로 꾸준히 이루어질 수 있습니다.