어떤 분이 제게 독일의 재생에너지에 대해 물어오셔서 그중에 독일의 풍력에너지에 대해 간단히 조사해 보았습니다. 기사로 쓴게 아니라 각종 통계자료가 나열되는 지루하고 딱딱한 글입니다만 혹시 관심있는 분이 있을 수도 있으니 올려 둡니다. 그러니 큰 기대는 하지 마시구요^^

들어가는 말

이명박 대통령은 2008년 8·15 경축사에서 녹색성장(Green growth)을 새 국정비전으로 밝힌 바 있다. 이 대통령은 녹색성장을 “온실가스와 환경오염을 줄이는 지속가능한 성장으로 신성장동력과 일자리를 창출하는 신국가발전 패러다임”이라고 지적하면서 이를 통해 다음 세대가 10년, 20년 먹고살 거리를 만들겠다고 목표를 밝혔다.

독일은 이미 이러한 목표를 실현하고 있는 나라이다. 실제 녹색산업자체가 경제성장의 동력이며 많은 일자리를 창출하고 있다. 독일의 사례를 통해 녹색산업을 키우기 위해서는 강력한 정책의지가 필요하며, 투자에 대한 위험부담이 큰 만큼 정확한 위험성예측을 바탕으로 장기적인 플랜에 입각해 충분한 지원이 있어야만 한다는 점 등을 살펴보고자 한다.

독일의 환경산업과 재생에너지 현황 개괄

1990년대의 낮은 에너지가격은 안정적인 에너지공급에 별 문제가 없을 것처럼 보이게 했다. 하지만 최근 주요에너지원인 석유가격의 폭등은 안정적인 에너지공급을 위해서는 에너지정책에 새로운 발상의 전환이 필요하다는 사실을 일깨워 준다. 최근 새 에너지자원의 발굴이 수요에 미치지 못했고, 중국과 인도의 특수까지 겹쳐 에너지가격은 최근 몇년간 계속 폭등했다. 98년말 석유 1배럴당 10달러였던 것이 207년초 50달러가 되었다

오일과 가스의 고갈 그리고 화석에너지가 야기하는 환경문제를 생각할 때 화석에너지 사용비율을 지금보다 줄여나가는 것이 필요하다. 재생가능한 에너지의 사용비율을 높이지 않고는 한마디로 에너지의 미래는 어둡다고 할 수 있다. 화석에너지의 고갈이 진행될 수록 재생에너지의 가격경쟁력은 높아질 것이다.

이대통령이 새롭게 국정목표의 하나로 밝힌 녹색성장에 대한 관심은 현재 한국만의 것이 아니며 이미 전세계적으로 많은 경쟁자들을 거느리고 있다. IEA는 대부분의 OECD국가를 비롯한 35개국의 재생에너지관련정책을 분석하는 보고서 "Deploying Renewables: Principles for Effective Policies"를 내놓았는데 이 보고서는 전세계적으로 재생에너지에 새롭게 주목하고 있음을  보여준다. 이 보고서의 결론은 재생에너지를 위한 혁명을 이루어내려면 올바른 정치적인 부대조건을 창출하는 것이 무엇보다 중요하다는 것이다.

그런데 이 점에서 독일은 재생에너지와 관련해 가장 효율적인 정책을 펴면서 타의 모범을 보이고 있는 바  독일은 국내차원에서뿐만 아니라 국제적으로도 이런 부대조건을 창출하기 위해 노력했다. 독일은 재생에너지법(Erneuerbare-Energien-Gesetz /EEG)을 성공적으로 시행하고 있는데, 이를 통해 재생에너지에서만 이 아니라 경제적으로도 성공을 거두고 있다. 이 분야에 투자를 위한 주변조건들을 정비해 투자자들이 투자에 매력을 느낄 정도로 신뢰를 얻어내면서 많은 투자를 유치해 낸 것이다.

현재 전세계 환경산업제품의 20퍼센트가 독일산이다. 더 나아가 세계적으로  붐을 이루는 에너지 시장에서 독일기업은 심지어 세계시장의 30퍼센트를 차지한다. 1998년부터 재생에너지육성에 나선 독일은 지난 10년동안 20만개의 일자리를 새로 창출하는 괄목할만한 성과를 거두었다. 독일의 2006년까지 지난 3년간의 수출에서 가장 큰 성장을 기록한 것도 다름 아닌 재생에너지분야이다. 연간 무려 25퍼센트의 성장을 이루었다.  2007년에만 재생에너지 수출액이 거의 6백억유로에 이른다.

독일은 환경보호시장에서도 세계최고이다. 독일기업은 2006년 기준으로 이분야  전세계무역에서 16퍼센트를 차지했고 수출은 560억유로에 달한다. 독일은 15%인 미국과 9퍼센트인 일본을 앞서고 있다.

독일은 환경기술수출에서도 선두이다. 이는 세계적으로 환경보호와 관련해 고급기술에 대한 수요가 만만치 않음을 보여준다.독일기업은 세계시장에서 매출의 20퍼센트를 환경기술로 얻어낸다. 2004년에서 2006년동안 독일의 그린 분야의 평균성장율은 11퍼센트에서 많으면 30퍼센트까지 달했다. 또 현재의 1조유로의 매출은 앞으로 10년에서 15년안에 두배로 증가할 것으로 추정된다. 그래서 로마클럽의 대표Prinz El Hassan bin Talal씨가 „미래의 시장은 그린이다“고 갈파한 것도 무리가 아니다. 환경은 단순히 틈새시장이 아니라 성장을 주도하는 성장의 동력시장인 것이다.

환경기술은 또 많은 고용을 창출하고 있다. 독일에서는 현재 150만명이 환경분야에 종사한다.  204년부터 2006년까지 3년간 고용수는 연 15퍼센트 성장했다. 천오백개기업에 여론조사한 결과에 따르면 이러한 성장추세는 계속될 전망이다.

환경시장이 급속성장하고 있지만 아직도 잠재력은 무한하다. 아직도 낡은 생산방식으로부터 완전한  전회가 이루어지지 못했다. 그래서 가브리엘 독일환경부장관은 제 3차산업혁명이 필요하다고 주장한다. 환경부는 환경기술지도를 발간했는데 그 책 제목이 "GreenTech made in Germany"이며 무려 5백쪽에 달하는 분량이다. 이 책은 4백개 환경기업과 1백개 환경연구소를 망라하고 있으며 주도적인 환경기술시장과 그 잠재력에 대해 기술하고 있다.

이 책에서는 6개로 주도적인 환경시장을 분류하고 있다. 이에는 깨끗한 물공급, 위생적인 하수처리, 원료의 효율적인 이용, 쓰레기처리, 에너지공급 및 이동성 등 인간 삶의 기본영역을 포괄하고 있다. 유엔은 현재 61억의 인구가 50년내에 90억명으로 증가할 것으로 보는데 이에 따라 앞서 말한 환경영역에서 문제가 점증할 것으로 보인다.

유럽연합은 2020년까지 3개분야에서 20퍼센트를 달성 하겠다고 결의한 바 있다. 이를 통해 유럽연합이 에너지와 환경분야에서 혁신을 주도하는 현재의 선두주자의 자리를 더욱 공고히 하고자 한다. 먼저 유럽에서 온실효과를 일으키는 이산화탄소배출을 최소한 20퍼센트 이상으로 줄이겠다는 것이다.그리고  2005년 재생가능한 에너지사용비율이 6.6퍼센트인데 2030년에는 이것을 20퍼센트까지 늘릴 것이다. 동시에 에너지절약을 통해 에너지효율을 20퍼센트 높이겠다는 목표다. 이 결의는 새로운 전환점이 될 것인데 구체적으로 어떤 나라에서 얼마큼 목표달성을 위해 기여를 할지와 같은 세부적인 문제는 아직 해결되지 않았다.

유럽에서도 선두주자인 독일은 2004년 재생에너지법(EEG)이 마련되면서 이로 인해 촉발된 동력과 다이내믹한 발전에 힘입어 2006년에 이미 일차에너지소비에서 재생에너지비율이 5.8%에 달했고 전력생산에서는 재생에너지가 12%를 차지했다. 독일환경부의 한 연구에 따르면 선두주자인 독일은 2020년까지 일차에너지소비(PEV)에서 16%, 전력생산에서 27%를 재생에너지로 충당할 것이다.

독일의 풍력에너지 현황

재생에너지중에서도 풍력이 주목을 받고 있다. 그동안 미국과 중국은 여기서 관찰자에 불과했으나 역시 풍력발전에 새롭게 주목하기 시작했다. 그동안 이 분야에서 선두역할은 유럽과 독일이 했다. 유럽과 독일이 재생에너지 목표치를 달성하기 위해 중요한 부문이 바로 풍력발전이다. 화석연료는 쓰면 쓸수록 고갈될 뿐 아니라, 이산화탄소배출과 이로인한 지구온난화의 주범이다. 풍력은 이와는 달리 고갈되지 않을 뿐 아니라 이산화탄소에 중립적이다. 즉 에너지 정책 3대원칙인 경제성, 환경성, 안정적 확보에 있어 환경성과 확보상의 안정성을 만족시킨다. 경제성은 풍력에너지가 지역에 따라 편차가 있는 바 풍력의 강도와 빈도라는 풍력수확고의 2대변수에 달려있다. 그런데 대규모의 투자가 요구되는 특성상 대부분의 지역에서 현재  경제성에 있어서는 기존화석연료에 훨신 미치지 못하고 있어 풍력산업의 아킬레스건이 되고 있다.

2006년 풍력발전은 세계적으로 26% 성장했다. 풍력에너지는 중장기적으로 상승세를 탈 것으로 전망되는 바, 2015년까지 풍력에너지는 연 1/5정도씩 증가할 것인데, 이는 그때까지 모두 합해서 풍력의 비중이 5배 증가한다는 것을 의미한다. 연 30퍼센트에 이르는 가장 큰 성장을 이룰 나라들은 유럽 바깥에 있는 바, 특히 중국, 미국, 인도가 다크호스로 꼽히고 있다. 유럽은 이들 나라에 비해서는 연 15퍼센트정도의 겸손한 성장이 예상된다.

2천년도이래 전세계 풍력발전은 4배로 성장했다.  그중 독일은 풍력발전이 전체발전에서28퍼센트를 차지하며 이 점에서 미국을 앞서는 세계최고이다. 더구나 독일은 세계최대의 풍력발전시설 생산자이다. 전세계 풍력발전시설의 37%가 독일산으로서 타의 추종을 불허할 정도로 압도적인 우위를 점하고 있다.

새롭게 떠오를 분야로 기존시설의 개보수 Repowering. 그리고 바다에 설치하는 것 Offshoring이 될 것으로 예상된다.  독일정부는 풍력산업이 독일경제에도 큰 영향을 미칠 것으로 기대하고 있다. 독일정부가 풍력시설을 바다에 설치해서 모범을 보여주면 많은 나라에서 이를 모방할 것으로 예상한다.

풍력발전의 전망은 밝다. 그러나 풍력은 이러한 전망의 실현을 위해서는 금융기관의 대폭적인 지원이 필요하다. 특히 Offshore 풍력단지는 대규모의 투자가 필요하고 기술적인 위험도도 크다. 풍력산업의 성장을 위해서는 장기간 보조금이 필요한 것이 주요한 진입장애의 하나이다.

풍력발전이 매력적이기 때문에 과거의 전통적인 에너지기업들도  새롭게 진입하거나 풍력생산업체를 병합하고 있다. 독일의 재생에너지시장은 현재 변혁의 와중에 있으며 끊임없이 확장되고 있다. 90년대 초만해도 독일은 수력이 90퍼센트가 넘었다. 그러나 재생에너지는 전력수급법과  재생에너지법을 기반으로  강력한 성장을 거듭한 결과 2004년에는 풍력이 수력을 추월하기에 이르렀다.

바이오와 태양열도 역동적인 발전을 하면서 풍력과의 격차를 줄여가고 있지만 이들은 아직도 풍력에너지에 훨씬 미치지 못하고 있으며 재생에너지중 한마디로 풍력이 가장 중요한 에너지원이 되고 있다. 독일에서 전력생산중 재생에너지비율은 2천년에 6%에 불과했으나 2006년도에 12%가 되었다. 이 재생에너지중에서도 42%가 풍력생산이다. 즉 2006년 전체전력생산에서 풍력이 4.8%를 차지했다. 2007년 상반기에는 원래 목표였단 2010년 재생에너지12.5퍼센트라는 목표치를 이미 초과달성해 버렸다.

유럽연합 전체적으로 볼 때는 재생에너지는 2006년 전력생산중 14%를 차지한다 재생에너지중 풍력비율은 2007년  약 20%로 아직도 수력발전에 이어 2위이다. 아직 풍력 대 수력 비율이 1대3 정도의 비율인 것이다.

유럽 풍력분야에서 독일과 스페인이 성장의 견인차였다. 유럽풍력협회에 따르면 전세계 풍력생산중 유럽이 65%로 약 2/3를 차지하고 있으며, 유럽의 풍력생산중 독일이 43%, 스페인이 24%로 이들 두나라가 또 2/3를 차지한다. 전세계적으로 볼때도 독일이 28%로 1등이고 스페인이 2등이다. 이들의 성공은 전력공급 진흥책 때문이다. 유럽위원회는 여러 차례의 보고서를 통해  전력공급지원책이 풍력육성을 위해 다른 유 럽나라에서 시행중인 거래가능한 인증서를 통한 쿼터시스템보다 본질적으로 효율적이고 비용도 저렴하다는 결론을 내놓았다. 즉 바로 전력을 사들이는 것에 비해 인증서를 주고  20년동안 전력을 팔아서 이윤을 남길 것을 보장해주는 시스템은  그만큼 성공이 불확실하고 위험도가 높아 투자가들이 풍력과 같은 미래전망이 있는 프로젝트를 추진하기 어렵게 만든다.

현재 유럽외 나라들이 분발하고 있다. 2004년에 새 풍력시설의 2/3가 유럽에서 생산되었는데 벌써 2006년에는 반에 불과할 정도로 비중이 줄었다. 2006년 풍력시설을 새로  가장 많이 설치한 나라는 독일이 아니라 미국이다. 독일이 2위로  밀린 것이다. 그리고 아시아도 점점 중요해진다. 톱5개국가중에 중국과 인도가 들어간다. 중국은 2006년에만 풍력시설을 배가했다.

전세계적으로 2006년 풍력산업매출액은 154억유로였다.(2005년: 106억) 독일은 이중 37%를 생산해내면서 막강한 지위를 차지하고 있다. 2006년 독일풍력산업은 40% 성장했는데, 이러한 강력한 발전은 수출호황때문이다. 점점 포화되는 국내시장이 감소하는 추세인 반면 세계시장이 성장하면서 수출이 74%를 차지했다. 2006년 총매출은 72억유로이다.

독일은 2006년 12월 인프라가속화법을 만들어 오랫동안 논란이 되어온 문제인 바다풍력파크를 연결하는 문제에 명확한 해답을 내놓았다. 이로써 풍력파크는 비용적으로 큰 짐을 덜게 됐다. 본토에서 바다의 풍력파크까지 전선을 연결하는 것을 대형전기회사들이 책임지도록 했기 때문이다. 그러나 이 법만으로는 부족했는데 EEG 수급법이 장애요인을 갖고 있었기 때문이다.offshore 전기가격이 9.1센트/kwh로 프랑스나 영국,네덜란드 같은 나라수준(13-15센트/kwh)에 못 미쳤기 때문이다. 지금까지 바라던 성공이 기대치에 못 미치면서 정치권의 지원을 받게되었다. 정부의 „기후와 에너지프로그램“이 그것이다. 이 프로그램의 핵심은 2009년부터 더 많은 지원을 해서 더 투자를 유인하고 이로써 비약적인 기술발전을 이룰 수 있도록 돕는 것이다. 독일이 아직 국내에 offshore 풍력파크를 건설하지 못했다는 사실이 이들 장비를 수출하는데 장애가 되고 있기 때문이다.

또 Repowerging을 지원하는 것이 필요하다. Repowering이란 이쪽업계의 전문용어로서 낡은 풍력시설을 새 것으로 교체해서 단위면적당 생산력을 높이는 것을 의미한다. 독일풍력협회(BWE)에 따르면 리파워링의 황금률은 다음과 같다. „시설반감 생산배가“. 독일은 정치적인 이유로 풍력발전부지확장이 점점 한계에 봉착하고 있기 때문에 생산향상은 무엇보다 리파워링을 통해서 가능하다. 풍력의 환경성은 적은 부지사용, 이산화탄소절감뿐 아니라 풍경적인 요소도 고려해야 한다. 주민들의 삶의 질과 관광산업적 측면에서 초기단계의 많은 소형풍력시설은 수적으로 적으면서 미적으로도 아름다운 대형시설로 교체하면 이로 인한 갈등이 줄어들 것이다.

독일은 2007년중반 현재 19024개의 풍력시설이 설치되어 있으며 21283 MW를 생산해내고 있다. 이는 리파워링의 잠재력이 충분하다는 것을 말해준다. 실제로 2007년상반기에 새로 설치된 풍력시설중 10%는 리파워링이었다. 그러나 현재 생각보다는 리파워링이 충분히 활성화되지 못하고 있는데 그 제약요인으로 경직된 간격규정과 높이제한을 들 수 있다. 독일의 소음규제법에 따르면 최소 5백미터간격이 필요하다. 그리고 높이를 1백미터로 제한하는 지자제단체들이 많다. 이 높이를 넘으면 항공교통을 위해 조명등을 설치해야 하기 때문이다. 이는 „1미터높이당 1% 전기생산향상“이라는 대략적인 공식에 비추어 볼 때 풍력운영자들이 불만을 가질만 하다.  앞으로 리파워링을 활성화하려면 독일에서 그밖에도 몇가지 개선이 필요하다.

독일에서 풍력발전의 주무대는 북부지역이다. 독일의 총 16개 주중에서 작센 안할트주, 메클렌부르크 포포머른주,슐레스비히 홀슈타인주 3개북부주가  1/3의 풍력전기를 생산해 내고 있다. 작센 안할트주를 제외하고 앞의 두개주와 니더작센주는 바다에 연해있는데 이들 3개주가 앞으로 풍력발전에서 더 많은 역할을 하게 될 것이다. 왜냐하면 풍력이 내륙보다는 바다에서 더 강하고 항상적인 데다가 앞으로 offshore 기술이 풍력발전량을 늘리기 위한 가장 중요한 요소가 될 것이기 때문이다. 독일 에너지 에이전시의 연구에 따르면 북해에서 풍력이 18700 MW, 동해에서 1700MW의 offshore 잠재력을 가지고 있다.

독일에서 아직 offshore시설이 설치되지 않은 반면 덴마크는 이미 설치되어 전력생산의 3%를 담당하고 있기에 여기서 독일의 분발이 필요하다. 독일이 여기서 뒤뚱거리고 있는데는 많은 이유가 있다. 무엇보다 독일이 독일만의 특수한 길을 고집한 결과이다. 독일은 해안선의 미관을 고려한 결과 해안에서 보이지 않을 정도로 멀리 떨어진 곳(약 30-40킬로, 물깊이 40미터까지)에 설치하도록 해 생산비단가를 높여 놓은 데다 관료주의적으로 복잡한 인허가 행정수속이 또한 기다리고 있다. 최근 전기선이 충분히 깔리지 않는 결과 이미 이로 인해 내륙에 풍력을 설치하는 것도 지장을 받고 있다. 앞으로 전기대량수송을 위해서는 양질의 전기선 인프라가 더 정비되어야 한다.

 이런 제약요인들을 극복하기 위한 방안으로 인프라가속법이니 정부의 통합적인 기후와 에너지 프로그램이니 하는 시도들이 나왔다. 이로써 초기 12년동안은 11에서 14 센트/kwh 를 받을 수 있도록 가격이 인상되었다. 이렇게 개혁된 EEG법은 지지부진한 offshore를 위해 새로운 긍정적인 자극이 될 것이다.  또 BWE에서 흥미있는 제안을 내놓고 있는데, 오프쇼어 풍력발전을 위해 프로젝트에 따라 기술보너스를 지불하자는 것이다. 바이오에너지부문에서는 이미 유사한 지원정책이 신기술의 흥기에 일조한 바 있다.

 풍력은 투자가들에게 위험요인이 있는 바 정확하고 포괄적인 위험성예측계산이 필요하다. 막 몇 년간의 초기경험으로 볼 때 원래 예상했던 것보다 풍력설비가 더 빨리 노후화되었다. BWE에 따르며 현재 연간 2%의 감가상각을 인정하는 EEG법은 인플레이션과 연동이 안되어 있는데 이를 고려하면 실제는 „두배의 감가상각“이 발생한다. offshore설비에서 관찰되는 기술적인 문제점들은 앞으로도 더욱 강력하게 자주 발견될 것으로 예상된다. 오프쇼어 풍력파크의 경우 10억유로이상의 자본이 필요하다. 풍력은 가장 비싼 대안에너지인 태양열보다는 싸지만 결코 비용이 적게드는 에너지원은 아니다. 하지만 전통적인 전기생산단가가 점점 인상되고 있으며 날로 기술이 발전하고 있기에 결코 전망이 어둡지 않다.

나오는 말

독일의 사례에서 보듯이 3면이 바다인 한국의 경우 풍력발전의 전망은 매우 밝다. 그럼에도 이에 대해 새롭게 관심을 기울이는 것은 때늦은 감이 있다.  늦은 만큼 앞으로 정부의 강력한 정책추진의지가 필요하다. 풍력에너지는 그 미래 전망이 밝음에도 불구하고 아직 경제성이 화석에너지에 미치지 못하는데다 대규모의 투자가 요구되는 풍력산업의 아킬레스건을 고려할 때 강력한 정책의지를 바탕으로 정확한 위험성예측에 입각해 장기적인 플랜에 따른 과감한 지원이 요구된다 할 것이다. 또  불필요한 행정규제를 간소화하고 위험부담에도 불구하고 투자할 수 있도록 관련법을 정비하고 인프라를 구축하는 등 매력적인 투자환경을 조성할 것이 요구되며 선진국과의 기술격차를 줄이기 위해 특히 재생에너지의 선진국인 독일의 사례를 참조하고 가능하다면 기술협력을 끌어내는 것이 이 경우 유용할 것으로 보인다.

주요참고자료: ‚풍력에너지 - 독일이 세계선두’, 도이체방크 리서치, 2007년10월22일
                     기타 독일환경부의 환경관련 통계자료

 

 

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