▲ 원자력과 신재생에너지

지구촌이 기후위기의 파고에 맞서기 위해 총력을 기울이는 가운데, 신재생에너지가 새로운 희망으로 주목받고 있다. 산업화 이래 무분별한 화석연료 사용이 초래한 지구 온난화는 단순한 환경 문제가 아닌 생존의 위기로 비화했다.

극한 폭우와 폭염, 가뭄과 산불이 일상이 되고, 북극 빙하가 빠르게 녹아내리면서 해수면 상승은 수억 인구의 삶의 터전을 위협하고 있다. 이런 상황에서 탄소 배출을 줄이고, 지속가능한 에너지 체제를 구축하는 일은 피할 수 없는 과제가 되었다. 바로 이 지점에서 신재생에너지는 인류에게 탈출구이자 전환점으로 부각된다.

신재생에너지의 가장 큰 장점은 탄소 배출 저감 효과다. 석탄이나 석유를 태울 때 배출되는 이산화탄소는 대기 중 온실가스 농도를 높여 기후변화를 가속한다. 반면 태양광과 풍력, 수력, 지열 등은 발전 과정에서 거의 탄소를 내뿜지 않는다.

에너지 생산 자체가 지구 환경에 부담을 주지 않기에, 신재생에너지 확대는 곧 기후위기 대응의 핵심 전략과 직결된다. 국제사회가 탄소중립 2050을 목표로 내세우는 것도 이 때문이다. 유럽연합은 ‘그린딜’을 통해, 미국은 인플레이션 감축법(IRA)을 통해 신재생에너지 투자를 대대적으로 늘리고 있으며, 한국 역시 ‘재생에너지 3020’ ‘탄소중립 시나리오’ 등을 내놓고 속도를 내고 있다.

자원 고갈 문제를 완화할 수 있다는 점도 신재생에너지의 매력이다. 석유, 석탄, 천연가스와 같은 화석연료는 수억 년에 걸쳐 형성된 제한된 자원이다. 사용량이 늘수록 고갈 위험은 커지고, 공급 불안정은 국제 유가 급등과 같은 경제적 충격을 야기한다.

반면 태양은 매일 아침 떠오르고, 바람은 끊임없이 불어온다. 해양의 조류와 지구 내부의 열도 고갈 걱정이 없다. 물론 기술적 제약과 효율 문제는 남아 있지만, 원천적으로 무궁무진한 자원이라는 점에서 장기적 관점의 에너지 안보를 지탱할 수 있다. 자원 확보를 둘러싼 지정학적 갈등도 크게 줄어들 수 있다.

지역 분산형 발전이 가능하다는 점은 또 다른 장점이다. 기존의 화력이나 원자력은 대규모 발전소를 지어야 하기에 특정 지역에 집중될 수밖에 없었다. 하지만 신재생에너지는 규모의 유연성이 크다. 태양광 패널은 가정 지붕이나 건물 외벽에도 설치할 수 있고, 소규모 풍력발전은 농촌이나 해안 지역에서 자급용으로 돌릴 수 있다.

이렇게 소규모 분산형 발전이 확산되면, 대도시와 수도권에 집중된 에너지 체계에서 벗어나 지역별 에너지 자립도를 높일 수 있다. 특히 섬이나 산간 지역처럼 전력 공급이 불안정한 곳에서는 신재생에너지가 안정적인 전력망 구축의 대안이 된다. 나아가 분산형 전력망은 전력 송전 과정에서의 손실을 줄이고, 대규모 정전 사태에 대한 회복탄력성을 키운다는 점에서도 의의가 크다.

▲ 제주도 신재생에너지의 문제는 공급과잉으로 볼 수 있는데 이런 문제를 해결하기 위해 필요한것은 신재생에너지 저장장치(ESS)의 필요성이 급증이다

그러나 장밋빛 전망만 있는 것은 아니다. 신재생에너지의 확산을 가로막는 한계 역시 분명하다. 가장 대표적인 것이 초기 투자비용 문제다. 태양광 패널이나 풍력 터빈, 배터리 저장 시스템을 설치하는 데는 막대한 자본이 필요하다.

화석연료 기반의 발전소보다 초기 비용이 높다 보니, 민간 기업이나 지역 주민들이 쉽게 접근하기 어렵다. 정부의 보조금과 금융 지원이 없다면 속도는 더뎌질 수밖에 없다. 세계 각국이 보조금 경쟁을 벌이는 이유가 여기에 있다. 한국에서도 태양광 보급 확대 과정에서 금융 지원 구조와 보조금 체계가 불안정해 사업성이 흔들리는 사례가 반복됐다.

기상 조건에 따른 변동성 역시 치명적인 약점이다. 태양광은 해가 떠야 발전이 가능하고, 풍력은 바람이 불어야 돌아간다. 흐린 날이나 바람이 없는 날에는 전력 생산이 급격히 줄어들 수밖에 없다. 이러한 불안정성은 전력망 운영자에게 큰 부담이 된다.

전력은 수요와 공급이 실시간으로 맞아야 하기 때문에, 순간적인 출력 저하는 곧바로 정전이나 전력 불안으로 이어질 수 있다. 유럽에서 풍력발전 의존도가 높아진 가운데 바람이 멈춘 날 대규모 화력발전소를 긴급 가동해야 했던 사례, 한국에서 여름철 장마 기간 태양광 발전량이 급감해 전력 수급 우려가 커진 사례는 이미 경험으로 남았다.

저장 기술의 한계도 문제다. 태양광과 풍력이 안정적으로 전력망에 편입되기 위해서는 남는 전력을 저장해 두었다가 필요할 때 공급하는 장치가 필요하다. 현재는 리튬이온 배터리와 양수발전이 대표적인 저장 방식이다.

하지만 리튬 원자재 가격은 급등하고, 양수발전은 지형적 제약이 크다. 수소 인프라가 차세대 대안으로 주목받지만, 수소 생산과 저장, 운송 과정에서의 효율성과 안전성이 아직은 완벽히 검증되지 않았다. 결국 저장 기술의 진전 없이는 신재생에너지의 불안정성을 해소하기 어렵다. 이 때문에 전력 전문가들은 “발전 기술보다 더 중요한 것은 저장 기술 혁신”이라고 입을 모은다.

이처럼 신재생에너지는 분명 기후위기 대응의 열쇠지만, 동시에 넘어야 할 산도 많다. 탄소 배출 감소, 자원 고갈 문제 완화, 지역 에너지 자립도 향상이라는 세 가지 축은 장점으로 빛난다. 그러나 초기 비용 부담, 기상 의존성, 저장 기술 한계라는 세 가지 벽이 그림자로 드리운다.

향후 정책적 지원과 기술 혁신, 국제적 협력이 어떻게 이 벽을 넘어서는지가 관건이다. 기후위기 대응은 더 이상 미룰 수 없는 현실이고, 신재생에너지는 인류가 선택할 수 있는 몇 안 되는 해법이다. 다만 그 해법을 실현 가능한 대안으로 만들기 위해서는 냉정한 현실 진단과 전략적 투자가 필요하다. 신재생에너지는 미래를 위한 선택이자 현재의 도전이며, 그 빛과 그림자를 어떻게 조율하느냐가 인류의 운명을 가를 것이다.