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주요 결과 요약

사회 경제적으로 급변하는 상황 속에서 사회경제 발전 경로가 과거의 추세를 유지하는 경우 우리나라 장기 에너지 수급을 분석

"2024 장기 에너지 전망"은 급변하는 대내외 경제, 사회 환경과 기후 및 에너지 정책 수단 속에서 우리나라의 사회 경제가 과거의 추세를 유지하는 상황을 가정할 때 예상되는 장기적 에너지 수급 변화의 경로를 제시하고자 진행되었다. "2024 장기 에너지 전망"의 시나리오는 사회경제에 대한 정성 정보 및 정량 전제 그리고 기후 및 에너지 정책에 대한 가정으로 구성된다. 사회경제에 대한 정성 정보는 인구 및 인적 개발, 경제 및 생활 양식, 기술 및 자원으로 구분하고 각 범주에 포함된 주요 요소들에 대한 내적 일관성이 있는 서사(narrative)를 의미한다. 정량 전제는 시나리오 분석을 위해 모형에 입력하는 전제 수치를 의미한다. 전제는 사회경제 주요 변수인 인구, 경제성장률, 산업 경쟁력, 에너지 가격, 기온 등을 포함하며, 사회경제에 대한 서사와 일관성을 유지하도록 작성된다. 사회경제적인 환경 변화와 사회적 행동 양식의 변화는 정책에 대한 수용성의 수준을 제약하고 결과적으로 정책 도입의 (분석) 결과에 영향을 미친다. 본 전망 보고서는 시나리오의 정책과 기술 선택 범위와 수준이 사회경제 경로의 서사와 일관성을 유지하는 데 노력을 집중하였다. 이는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)의 6차 평가보고서 (IPCC, 2023)에서 사용하는 SSP(Shared Socio-economic Pathways)의 구성 요소 및 작성 방법과 비슷하다. IPCC의 SSP는 기후변화 정책 연구를 위해 공유하는 사회경제의 발전 경로이다.

"2024 장기 에너지 전망"이 제공하는 기준 시나리오(REF, REFerence scenario)는 전 세계와 우리나라의 사회경제가 과거의 발전 추세를 지속하는 '추세유지 경로'에서 기술의 발전과 기후 및 에너지 정책의 변화가 획기적으로 발생하지 않고 기후변화를 위한 국제적 노력도 크게 개선되지 않는 상황을 묘사한다. 국내 상황은 현재의 인구 감소 추세를 반전시킬 만한 사회적 투자가 부족하여 인구 감소가 지속된다. 인구 감소와 생산성 증가의 둔화가 지속되면서 경제성장률은 꾸준히 하락하고, 재생에너지 및 기후변화 저감을 위한 신기술에 대한 투자와 사회적 수용성이 현재의 수준과 크게 달라지지 않는다. 또한 기술 발전 속도가 과거의 추세를 유지하지만 기술 발전의 성과가 사회 전반에 골고루 분배되지 않고 소득 분배의 불평등과 실업이 현재 수준을 유지한다. 기후 및 에너지 정책 측면에서 REF는 아직 시행되지 않았지만 구체적인 수단이 마련된 정책까지 '현재 정책'에 포함하고 있다. 정책 및 기술에 대한 REF의 정의는 IEA(International Energy Agency)가 "World Energy Outlook"에서 사용한 STEPS(Stated Policy Scenario)와 비슷하다. REF의 결과는 우리나라 및 국제 사회가 '추세유지 경로'를 유지하는 경우 에너지 수급과 온실가스 배출의 전망으로, 국내의 기후변화 및 에너지 정책과 기술에 변화가 에너지 수급 및 온실가스 배출에 미치는 영향을 분석하는 가상의 기준선(baseline) 역할을 한다.

"2024 장기 에너지 전망"은 인구와 경제 성장을 비롯한 다양한 사회경제 요소에 대해 '추세유지 경로'에 부합하는 정량적 전제를 사용한다. 우선, 우리나라 인구는 통계청이 2023년 12월 발표한 '장래인구추계(2022~2072) (통계청, 2023c)'의 중위 인구추계를 전제로 사용한다. 2022년 한국의 합계출산율은 1970년 출생통계 작성 이래 최저치인 0.78 명을 기록한 반면, 사망자 수는 2010년대 이후 증가 추세로 2022년에는 전년 대비 17.6 % 증가한 37만 3천 명을 기록하였다 (통계청, 2023a). 통계청에 따르면 우리나라 인구는 2023년에서 2050년 사이 8.9 % 감소하여 4,711만 명에 도달하는 것으로 전망된다.

경제 성장은 KDI의 장기 잠재성장률 (KDI, 2023c) 전망에 최근 실적을 반영하여 경제 성장 전제를 작성하였다. 우리나라 경제는 단기적으로는 내수가 완만히 회복되는 가운데 수출 증가세가 점차 둔화되면서 경제 성장률이 하락할 것으로 예상되며 (한국은행, 2024b), 중장기적으로 경제성장률은 급속한 고령화 진행에 따라 점차 둔화되어 2023~30년 연평균 1.9 %, 2030~40년 연평균 1.3 %, 2040~50년 연평균 0.7 % 수준으로 하락할 것으로 예상된다 (KDI, 2023c). 경제성장률 둔화에는 출산율의 급격한 하락으로 인한 생산가능인구 감소와 피부양인구 증가로 인한 저축 감소와 재정 지출 부담 증대에 따른 것으로 분석된다. 제조업은 2023~50년 연평균 0.7 % 성장할 전망이며, 석유화학 산업이 연평균 1.6 %로 제조업의 성장을 주도할 전망이다. 반도체, 디스플레이, 정보통신기기 등을 포함하는 기계류 산업은 정보통신 기술의 발전과 이차전지 등 수요 증가에 힘입어 전망 기간 동안 연평균 0.8 %, 비금속은 0.5 % 수준으로 성장할 전망이다. 반면, 자동차 및 선박 등 전방산업의 철강 제품 수요 증가요인에도 불구하고, 탈탄소 소재로의 전환 및 탄소중립을 위한 규제 강화 등 요인으로 인해 철강업의 부가가치는 전망 기간 연평균 0.3 % 감소할 전망이다.

에너지 도입가격은 IEA "World Energy Outlook (2024)"의 STEPS 가격 전망 중에서 아시아 지역 가격을 기반으로 이를 2023년 평균 환율을 고정하여 국내 도입단가로 환산하였다. 천연가스 가격은 전 세계 공급 능력의 과잉으로 2035년까지 점진적으로 하락하지만 이후 수입 가격은 다시 상승할 전망이다. 석탄 가격 또한 2035년 톤당 100 달러 수준까지 하락하여 정체할 전망이다. 원유 가격은 기술 발전과 수요의 하방 압력이 자원 개발의 어려움과 균형을 이루며 전반적으로 2023년 수준을 유지할 전망이다.

평균 기온 및 냉·난방도일은 IPCC 제6차 평가보고서의 SSP2-4.5 시나리오를 기반으로 기상청이 작성한 남한 상세 기후변화 시나리오를 활용하여 전국 평균 기온 변화 시나리오를 구축하였다. 평균 냉방도일은 2021~30년 193.3 도일, 2031~40년 244.0 도일, 2041~50년 282.8 도일까지 증가한다. 난방도일은 2021~30년 2,246.4 도일에서 2041~50년 2,062.1 도일 수준으로, 2022년과 2050년 사이에 17.1 % 하락할 전망이다.

인구감소 및 저성장과 에너지원단위 개선으로 인해 에너지 수요 증가는 둔화

사회경제가 과거의 변화 추세를 유지하는 가운데 현재 정책이 유지되는 경우 우리나라 총에너지 수요가 2023년 286.8 백만toe에서 연평균 0.3 % 증가하여 2050년에는 307.5 백만toe에 도달할 전망이다. 총에너지 기준 에너지원단위는 2023년에서 2050년 사이 22.8 % 개선되는 것으로 전망된다. 2023년 총에너지 수요는 석유가 35.2 %로 가장 큰 비중을 차지하고, 석탄이 25.4 %로 뒤를 잇고 있다. 가스는 20.2 %를 차지하여 화석연료 기반 에너지상품이 총에너지 소비의 80.8 %를 차지한다. 2050년에는 석유가 30.0 %로 감소하고 석탄은 11.3 %로 축소된다. 이러한 에너지상품의 구성 변화는 총에너지 수요의 증가에도 불구하고 에너지부문 온실가스 배출의 감소를 이끌게 된다. 에너지부문 온실가스 배출은 2023년 569.2 백만톤-CO2e에서 2050년 412.3 백만톤-CO2e로 감소한다. 국내총생산 대비 온실가스 배출 원단위는 2023년에서 2050년 사이 47.8 %가 개선될 것으로 전망된다. 온실가스 배출 감소는 총에너지 수요 증가의 둔화, 재생에너지 보급 확대 그리고 석탄 기력 발전 감소의 영향이 크다. 온실가스 배출이 지속적으로 감소하지만, '2030 NDC 수정안'이나 '2050 탄소중립 시나리오안'의 목표에는 크게 미치지 못할 전망이다.

최종소비 부문(석유정제 포함)의 에너지 수요는 2023년 214.1 백만toe에서 2050년 224.9 백만toe로 현재와 거의 같은 수준을 유지할 전망이다. 최종소비 부문의 에너지 수요는 2030년대 후반 약 235 백만toe 수준에서 정점을 기록한 후 점차 감소한다. 최종소비 부문의 에너지 수요가 현재와 비슷한 수준을 유지하는 가운데, 최종소비 부문의 온실가스 직접 배출은 꾸준히 감소한다. 최종소비 부문의 온실가스 배출은 2023년 348.4 백만톤-CO2e에서 2050년 293.4 백만톤-CO2e로 줄어들 전망이다. 산업 부문의 온실가스 배출은 대부분 난감축 업종인 철강, 화학, 비금속 업종에서 발생한다. 다만, REF에서는 시나리오 정의상 철강 업종의 수소환원제철 공법, 화학 업종의 바이오 납사 및 전기가열로 공법, 비금속 업종의 유연탄 대체 등 정부와 산업계에서 계획한 온실가스 배출 감축 기술들이 포함되지 않았다. 최종소비 부문의 에너지 수요의 증가는 대부분 산업과 서비스의 생산활동 증가에 따라 발생하나, 증가세는 에너지 효율 개선에 따라 억제될 전망이다. 산업 부문(석유정제 포함)의 경우 에너지 수요는 15.6 % 증가하며, 서비스 부문의 에너지 수요는 28.9 % 증가할 전망이다. 수송 부문과 가정 부문은 2023년에서 2050년 사이 에너지 수요가 각각 43.7 %, 6.7 % 감소할 것으로 전망된다. 2023년 최종소비 부문 에너지 소비의 45.7 %를 차지하는 석유가 2050년에는 39.6 %로 감소하고 석탄은 14.4 %에서 12.8 %로 축소되는 반면, 최종소비 부문 에너지 소비의 22.0 %를 차지하는 전기는 2050년 26.4 %로 증가하고 가스는 13.0 %에서 13.3 %로 확대된다. 화학원료용 석유 소비를 제외하면 2050년 최종소비 부문의 에너지 소비에서 전기가 가장 큰 비중을 차지할 전망이다.

차기 전력수급기본계획의 내용에 따라 총에너지 수요 및 온실가스 배출 전망의 변경 예상

"2024 장기 에너지 전망"은 아직 시행되지 않았지만 구체적인 수단이 마련된 정책까지 '현재 정책'에 포함하고 있다. 본 보고서를 작성 중인 시점에 '제11차 전력수급기본계획'의 실무안이 발표되었으나 국회 상임위원회 보고 및 전력정책심의회 심의 등이 보류되고 있어서 '제10차 전력수급기본계획(이하 제10차 전기본)'을 '현재 정책'으로 간주하였다. 본 전망에서 도출한 전기 수요와 '제10차 전기본'의 발전 설비 계획을 반영한 결과 발전/열생산 부문의 에너지 수요는 2023년 120.2 백만toe에서 2050년 139.7 백만toe로 16.2 % 증가하는 반면, 온실가스 배출은 220.8 백만톤-CO2e에서 118.9 백만톤-CO2e로 46.1 % 감소하는 것으로 나타났다. 에너지 수요와 온실가스 배출의 탈동조화는 온실가스 발생의 주 원인인 석탄 화력이 빠르게 감소하고 탄소 배출이 적은 가스 복합발전과 배출이 없는 원자력 및 재생에너지가 이를 대체하면서 발생한다. 노후 석탄 화력발전 설비에 대한 폐지 및 연료전환 원칙을 유지하고 있는 '제10차 전기본'에 따라 2026년에서 2036년까지 총 23기, 13.7 GW의 유연탄 발전 설비가 폐지되거나 연료 전환을 수행하고, 2036년 이후에도 2050년까지 18.6 GW의 유연탄 기력 설비가 폐지되거나 연료를 전환할 것으로 예정됨에 따라 중장기적으로 발전/열생산 부문의 석탄 수요와 석탄 사용으로 인한 온실가스 배출은 빠르게 감소할 전망이다. 변동성 재생에너지 발전량이 사업자 발전량에서 차지하는 비중은 2023년 5.7 %에서 2036년 18.1 %, 2050년에는 27.3 %까지 늘어난다. 가스 발전의 비중은 2023년 27.1 %에서 2036년 32.1 %, 2050년 38.9 %로 늘어날 전망이다.