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지속가능발전을 위한 에너지부문 전략 연구(제2차년도)
지속가능발전을 위한 에너지부문 전략 연구(제2차년도)
논문 기본 정보
- 자료유형
- 연구보고서
- 저자정보
- 발행연도
- 2004.12
- 수록면
- 1 - 199 (199page)
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지속가능발전을 위한 에너지부문 전략 연구(제2차년도)
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1. 연구필요성 및 목적
'지속가능발전에 관한 세계정상회의'(WSSD: World Summit on Sustainable Development, 남아프리카공화국 요하네스버그, 2002. 8)를 계기로 선진국과 개도국을 불문하고 에너지부문이 지속가능한 발전을 위한 핵심 부문으로 대두되고 있다. 유엔의 지속가능발전위원회(CSD)는 향후 2006년과 2007년의 2년에 걸쳐 에너지를 주제로 하여 요하네스버그에서 채택된 '이행계획'에 대한 각국의 이행결과를 검토할 예정이다.
WSSD 정상회의에서 전 세계의 지속가능한 발전을 위한 2대 과제로서 개도국의 빈곤퇴치와 선진국의 지속가능한 생산 및 소비패턴의 정착 문제가 대두된 바 있다. 에너지는 바로 빈곤퇴치와 지속가능한 생산 및 소비의 핵심적인 사안이다.
국내적으로도 지속가능한 발전에 대한 우려와 기대가 동시에 고조되어 왔다. 에너지부문의 경우 에너지공급 설비에 대한 사회적 수용성이 심각한 과제로 대두되고 있다. 에너지는 산업생산과 개개인의 소비활동에 필수불가결한 재화임에 반해, 부산물로서 환경에 악영향을 미치고 있다. 이제, 우리나라의 현세대와 미래세대를 위하여 지속가능한 발전을 위한 에너지부문의 전략이 시급히 마련되어야 할 시점이다.
이러한 배경 하에, 본 연구는 우리나라의 지속가능발전을 위한 에너지 부문의 전략 도출을 목표로 하여 연차적으로 수행되고 있는 연구사업의 '제2차' 년도 연구이다. 금년도 연구는 첫째로, IEA, CSD, WSSD의 논의사항을 분석하여 지속가능한 에너지의 요건을 도출한다. 둘째로, 우리나라의 주요 에너지부문의 정책현황을 살펴 본다. 셋째로, 구체적이며 개별적인 정책분석의 사전단계로서 분석모형을 개발한다. 넷째로, 이를 위해, 금년도 연구에서는 ENPEP 모형을 도입하여 우리나라의 기본적인 에너지시스템을 설계하고자 한다.
2. 내용 요약
지속가능한 발전에 대한 개념의 형성과정을 역사적으로 살펴보면, 1972년에 태동한 지속가능한 발전의 개념은 1987년 브룬트란트 보고서에서 학문적 검증을 거쳐, 1992년 리우 회의에서 '환경적으로 건전하고 지속가능한 발전'으로 확대된 후 2002년 요하네스버그 회의에서 정점을 이루었다.
'지속가능한 발전이란 미래세대의 필요를 충족시키기 위한 잠재력을 훼손하지 않으면서 현재의 필요를 충족시키는 발전'을 의미하는 것으로 정의되고 있다. 보다 구체적으로는 첫째로, 지속가능한 발전은 경제성, 환경성, 사회성의 3가지 요소를 포괄하는 개념이다. 둘째로, 지속가능한 발전은 미래지향성, 공간적 범지구성, 그리고 정책적 포괄성을 가지는 개념이다.
이와 관련하여 에너지부문의 특성을 요약하면, 첫째로, 지속가능성의 미래지향적 특성과 관련하여, 에너지부문은 공급설비가 장기의 성격을 지닌다. 따라서, '여건 변화'에 대한 '신속한 대응'이 쉽지 않으며, 대응능력의 제고가 에너지부문의 주요 과제가 된다. 미래에 대한 정확한 예측과 위기대응능력의 강화도 주요 과제가 된다. 둘째로, 지속가능성의 범지구적 특성과 관련하여, 에너지부문은 세계 석유시장, 기후변화, 전세계 빈곤층에 대한 전력공급 문제가 대두된다. 특히, 기후변화 문제는 우리나라에 중대한 도전을 제기하고 있다. 셋째로, 지속가능성의 3가지 목표, 즉 경제적, 환경적, 사회적 지속가능성의 통합성과 관련하여, 에너지분야의 기술진보는 경제성, 환경성, 사회성을 동시에 개선시킬 수 있는 요소이다. 반면, 에너지부문에서 3가지 목표가 서로 상층되어 장애요인에 직면하는 경우도 많다.
IEA의 지속가능한 에너지에 대한 논의사항을 요약한다. 에너지의 안정적 공급은 경제적 지속가능성과 경제성장에 필수조건이다. 그러나, 에너지부문은 신축성이 매우 약한 동시에, 불안정성이 상존하고 있는 부문이다. 에너지정책 수립시 비신축성과 불안정성을 반드시 감안해야 한다. 에너지공급의 불안정성은 장기적으로 에너지자원의 고갈성에서 유래하며, 중단기적으로는 에너지공급상의 위기에서 발생한다. 에너지는 환경적 지속가능성에 매우 큰 영향을 주는 요소이다. 대기오염, 기후변화, 원자력 발전 폐기물, 댐건설, 산림황폐화, 사고위험 등은 에너지가 야기하는 심각한 환경문제이다. 최근에는 지구적 차원에서 기후변화 문제가 심각한 이슈로 대두되고 있다. 에너지위기는 석유공급 중단의 위기와 석유 가격 급등의 위기로 대별된다. 고유가 보다 유가의 급등이 경제에 더 큰 부작용을 일으킨다. 우리나라의 경우, 최근 에너지 설비에 대한 사회적 수용성 문제가 중요한 문제로 대두되고 있다.
다음으로 CSD와 WSSD의 논의사항과 에너지부문의 관계를 살펴 본다. CSD와 WSSD는 에너지는 지속가능발전의 핵심사안이나 현재의 국제적 현황은 지속가능하지 않다고 결론지었다. 그리고, 지속가능발전을 위한 에너지시스템의 요건으로,
① 저렴하고 충분한 에너지의 공급,
② 경제성, 환경적 건전성, 사회적 수용성을 갖춘 에너지시스템,
③ 에너지 효율적이며 비용효과적인 에너지시스템으로 개념화하였다.
개도국의 경우, 아직도 전기 등 현대적 에너지의 혜택을 받고 있지 못하는 20억명에 대해 '에너지에 대한 접근성을 강화'하고 이를 위한 '인프라의 건설'이 중요한 사항으로 대두되고 있다. 선진국의 경우, 화석에너지를 친환경적으로 활용하기 위해 '신에너지 기술을 연구ㆍ개발'하고, 에너지사용의 환경적 폐혜를 최소화하기 위해 '에너지효율을 극대화'하고, '에너지믹스를 청정화'하며, '재생에너지의 활용'을 확대하는 것이 중요한 과제로 대두되고 있다.
이제, 우리나라의 에너지시스템을 이러한 세가지 지속가능성을 기준으로 평가하고, 지속가능성의 요소들을 제고시키기 위한 전략과 수단을 도출하며, 이를 실현시키기 위한 정책을 분석하는 것이 본 연구의 중요한 목적이다. 이러한 지속가능성 목표를 달성하기 위해, ① 에너지 공급의 안정성 확보, ② 에너지효율의 제고, ③ 신재생에너지의 경제성 확보, ④ 신에너지 기술의 개발이 중요한 정책과제가 되며, 동시에 이들이 중요한 분석이슈가 된다. 특히, 에너지효율 제고는 바람직한 요소이며 동시에 비용효과적인 요소임에도 불구하고 시장에서 그 잠재량이 실현되는 정도가 미약하다. 이는 현재의 에너지 관련 시장에 다양한 형태의 제약요인이 있음을 의미한다. 우리나라의 에너지효율의 잠재량의 추정 및 분석은 중요한 과제이다. 또한, 시장적, 기술적, 재정적 장애요인의 분석이 필요하다.
이에 따라, 금년도 연구는 이러한 분석이슈들을 포괄적으로 분석하고 평가하기 위한 사전단계로 미국 에너지부 산하의 Argonne 국립연구소와 세계원자력기구가 공동개발한 ENPEP(ENergy and Power Evaluation Programme) 모형개발 도구를 도입하여 한국의 기초적인 에너지시스템 모형을 구축하고 있다. ENPEP 모형은 에너지시스템 모형으로서 시장에 대한 분석이 용이하며, 에너지효율 잠재력 분석에 유용하며, 모형 구축이 신축적인 특성을 가지고 있다. ENPEP의 BALANCE 모듈은 한 국가의 에너지시스템에 대하여 수요와 공급이 균형되는 균형시스템을 도출하고, 균형 상태에서의 여러 가지 분석을 수행하는 모형이다.
본 연구에서는 우리나라의 에너지시스템을 다음과 같이 구분하여 모형화하고 있다. ① 에너지공급 부문에 대해, 원유수입부문, 피드스톡 수입부문, 가스수입부문, 석탄생산/수입부문으로 구분하였다. ② 에너지전환 부문에 대해, 정제부문, 전력부문, 배송부문으로 구분하였다. ③ 에너지소비 부문에 대해, 산업부문, 수송부문, 가정부문, 상업부문으로 구분하였다. 그리고, ④ 수출부문을 따로 구분하였다. 최종에너지 소비 각 부문은 에너지원, 에너지사용 기기, 용도의 세 가지 요소에 의해 모형화하였다.
3. 연구결과 및 정책제언
우리나라의 지속가능한 발전은 경제적 지속가능성, 환경적 지속가능성, 그리고 사회적 지속가능성이 통합적이며 균형적으로, 그리고 상호보완적으로 추진될 때 달성될 수 있다. 에너지의 거의 전량을 해외에서 수입하고 있는 우리나라의 경우, 지속가능한 에너지 전략의 핵심은,
① 안정적이며 신뢰성있는 에너지공급 체제를 구축하여 경제적 지속가능성을 달성하고, ② 환경친화적인 에너지수급 체제를 구축하여 환경적 지속가능성을 달성하고, ③ 사회적 수용성이 높은 에너지 시스템을 구축하여 사회적 지속가능성을 달성하는 데 있다.
우리나라의 지속가능한 에너지생산 및 소비시스템 구축을 위한 정책과제를 개관한다.
(1) 안정적이며 신뢰성있는 에너지공급 체제를 구축을 위한 정책과제는 ① 에너지공급원의 다원화, ② 석유수급의 안정성 확보, ③ 가스 수급의 안정성 확보, ④ 에너지 공급설비의 적기 확충, ⑤ 에너지 위기관리 능력 제고 등이다.
(2) 환경친화적인 에너지수급 체제를 구축을 위한 정책과제는 ① 에너지효율의 증진, ② 청정에너지의 확대, 이를 위한 ③ 기술개발에 있다.
(3) 사회적 수용성이 높은 에너지 시스템 구축과 관련하여, 다양한 이해그룹의 의사결정에 대한 참여가 중요한 과제이다. 앞으로 그룹간의 이해갈등이 보다 강해지기 때문에 시민사회와 이해그룹의 참여를 위한 제도 구축이 필요하다.
금년도 연구에서는 ENPEP 한국모형의 기반구축의 일환으로 단순모형을 구축하였다. 한 부문을 심층적으로 모형화하는 대신 우리나라 전체의 에너지시스템의 모형화와 이를 통한 부문간의 연계에 중점을 두었다.
연차연구사업으로 진행되고 있는 본 연구는 차년도 연구에서는 ENPEP 모형의 세분화와 DB의 구축을 통해 앞서 제기한 다양한 이슈들을 포함하여 지속가능한 발전에 기여하는 에너지전략에 대한 분석 및 평가를 수행할 계획이다.
1. Research Purpose
There has been an increasing recognition for the sustainable development since the World Summit on Sustainable Development (WSSD) held in Johannesburg in 2002. Furthermore, at its eleventh session in 2003, the UN. Commission on Sustainable Development decided that the CSD would evaluate the progress in relation to the 'Plan of Implementation of WSSD' in year 2005 and 2006 with focus on energy for sustainable development and climate change issues.
Poverty eradication and Changing unsustainable patterns of consumption and production were the two most important issues at the WSSD. Energy was regarded as the basic element in addressing Poverty eradication and Changing unsustainable patterns of consumption and production.
There has also been growing concern on sustainable development within Korea. Public acceptance on energy supply facility, such as power plants, becomes most critical issues in recent years. It is well understood that energy is an essential element in human wellbeing and an important ingredient for economic development. Energy, however, release environmentally harmful matters into the nature as byproduct of economic production and consumption activities. There is an urgent need to develop strategies for sustainable energy future for the benefits of current and future generation in the Korea.
The present study is the second-year study of a multi-year study whose prime aim is to devise energy strategies for sustainable development in Korea. First part of this study critically analyzes discussions of the IEA, CSD, and WSSD, which would lead to the elements and requirement that sustainable energy system should fulfill. Secondly, it summarizes major components of the current energy system in Korea in relation to the sustainable development.
Thirdly, this study reviews various modelling approaches to the analysis for the sustainable energy system. Lastly, this study utilizes ENPEP model and develop the basic scheme of the Korean energy system which will be utilized in analyzing policies and measures for the sustainable energy system in the next year study.
2. Summary
The Brundtland Report in 1987 stated that 'Sustainable development is development that meets the needs of present without compromising the ability of future generations to meet their own needs'. It is now well recognized that sustainable development should be approached from several aspects. Firstly, it should be recognized that sustainable development should encompass three elements, that is, the economy, the environment and the social dimensions of human life. Economic sustainability requires strong and durable economic growth. Environmental sustainability focuses on the stability of physical systems and on preserving access to a healthy environment. Social dimension of sustainability emphasizes the importance of stability in social systems, and of democratic participation in decision making. Sustainable development also emphasizes the 'links' among these three dimensions and the need for balancing them.
Secondly, the concept of sustainable development need to address: the orientation of sustainable development toward the future, and increasing global interconnectedness between countries and regions.
The energy sector is characterized as the long term nature. The effects of energy production and consumption can be felt for many generations to come. Climate change effects may reach over several hundred years. Nuclear waste can radiate for several thousand years.
As noted before, economic sustainablity requires strong and durable economic growth, while environmental sustainablity is centered on clean air and water, and healthy biophysical systems. Social sustainablity incorporates equity, stability in social system and participatory democracy.
Discussion from IEA framework can be summarized as follows. The safe and affordable access to energy is a necessary condition for sustainable development. However, there is widespread scepticism about future availability of oil. The World Energy Assessment assumes 45 years of physical availability. Maintaining stable supply of energy should be a core objective in pursuing sustainable development. The continuous management of energy supply risk is an integral part of sustainable development. In the face of an inherently uncertain future, the energy system calls for investment in flexibility and systems capable of responding to unexpected shocks. There is an urgent need to manage risk.
Environmental side-effects of energy consumption and their impacts on human health are increasingly being serious. Local air pollution is serious in many of the cities all over the world. In recent years, the challenge of climate change becomes hot topic in international discussion. The UN Framework Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol are among the first global efforts to take costly actions in order to achieve global benefits.
The next section discusses issues detailed at CSD and WSSD. The CSD recognized that energy is central to achieving the goals of sustainable development. It also concluded that current patterns of energy production, distribution and utilization are unsustainable. It is essential that adequate and affordable access to energy should be ensured for present and future generations, in an environmentally sound, socially acceptable and economically viable way. It further recognized that energy for sustainable development can be achieved by providing universal access to a cost-effective mix of energy resources. This should include giving a greater share of the energy mix to renewable energies, improving energy efficiency and greater reliance on advanced energy technologies, including fossil fuel technologies.
Thus aim of this study should be to assess current energy system in Korea in relation to these requirements for sustainable energy system, and develop policies and measures to enhance sustainable development in Korea. In this regard, the present study employ ENPEP(Energy and Power Evaluation Programme) to model and analyse the Korean energy system. The ENPEP model was developed by Argonne National Laboratory (ANL) under the auspices of the U.S. Department of Energy (DOE) and the International Atomic Energy Agency (IAEA). The objective of the ENPEP model is to simulate energy market and determine energy supply and demand balance over a long-term period. The ENPEP processes a representative network of all energy production, conversion, transport, distribution, and utilization activities. The environmental aspect is also taken into account.
The present study developed the Korean energy system in a very simple version, which will be greatly enhanced in the next year. As for major energy activity sectors, four major sectors are modelled. Firstly, for energy supply sector, the sectors modelled are import of oil, import of feedstock, import of LNG, import of bituminous coal, and production of anthracite coal. Secondly, the transformation sector includes refinery, electric generation, district heating, and distribution and transportation. Thirdly, final energy sector includes industrial, transportation, residential, and commercial sector. Finally, energy export sector is included. It should be noted that final energy consuming sectors are differentiated by energy sources, facility, and end use.
3. Research Results & Policy Suggestions
Sustainable development in Korea needs to involve economic sustainability, environmental sustainability, and social sustainability. The approach to these three elements needs to be balanced and integrated. The strategies and options for ensuring energy security should include diversification of energy supply sources, enhancing oil and gas security, prompt construction of energy facilities, and enhancing energy risk management. The strategies and options for ensuring environmentally sound energy system should involve improving energy efficiency, expanding clean energy, and R&DD of energy technologies. The strategies for social sustainability requires broader participation of stake holders at all levels of decision making.
The present study, as a second year study of multi-year research project, developed a simplistic version for the Korean energy system as a preparation for the detailed analysis in the coming years. The next year's study will expand the simple energy system model, collecting data for the analysis. Various issues identified as necessary requirements for the sustainable energy system will then be fully analyzed.
'지속가능발전에 관한 세계정상회의'(WSSD: World Summit on Sustainable Development, 남아프리카공화국 요하네스버그, 2002. 8)를 계기로 선진국과 개도국을 불문하고 에너지부문이 지속가능한 발전을 위한 핵심 부문으로 대두되고 있다. 유엔의 지속가능발전위원회(CSD)는 향후 2006년과 2007년의 2년에 걸쳐 에너지를 주제로 하여 요하네스버그에서 채택된 '이행계획'에 대한 각국의 이행결과를 검토할 예정이다.
WSSD 정상회의에서 전 세계의 지속가능한 발전을 위한 2대 과제로서 개도국의 빈곤퇴치와 선진국의 지속가능한 생산 및 소비패턴의 정착 문제가 대두된 바 있다. 에너지는 바로 빈곤퇴치와 지속가능한 생산 및 소비의 핵심적인 사안이다.
국내적으로도 지속가능한 발전에 대한 우려와 기대가 동시에 고조되어 왔다. 에너지부문의 경우 에너지공급 설비에 대한 사회적 수용성이 심각한 과제로 대두되고 있다. 에너지는 산업생산과 개개인의 소비활동에 필수불가결한 재화임에 반해, 부산물로서 환경에 악영향을 미치고 있다. 이제, 우리나라의 현세대와 미래세대를 위하여 지속가능한 발전을 위한 에너지부문의 전략이 시급히 마련되어야 할 시점이다.
이러한 배경 하에, 본 연구는 우리나라의 지속가능발전을 위한 에너지 부문의 전략 도출을 목표로 하여 연차적으로 수행되고 있는 연구사업의 '제2차' 년도 연구이다. 금년도 연구는 첫째로, IEA, CSD, WSSD의 논의사항을 분석하여 지속가능한 에너지의 요건을 도출한다. 둘째로, 우리나라의 주요 에너지부문의 정책현황을 살펴 본다. 셋째로, 구체적이며 개별적인 정책분석의 사전단계로서 분석모형을 개발한다. 넷째로, 이를 위해, 금년도 연구에서는 ENPEP 모형을 도입하여 우리나라의 기본적인 에너지시스템을 설계하고자 한다.
2. 내용 요약
지속가능한 발전에 대한 개념의 형성과정을 역사적으로 살펴보면, 1972년에 태동한 지속가능한 발전의 개념은 1987년 브룬트란트 보고서에서 학문적 검증을 거쳐, 1992년 리우 회의에서 '환경적으로 건전하고 지속가능한 발전'으로 확대된 후 2002년 요하네스버그 회의에서 정점을 이루었다.
'지속가능한 발전이란 미래세대의 필요를 충족시키기 위한 잠재력을 훼손하지 않으면서 현재의 필요를 충족시키는 발전'을 의미하는 것으로 정의되고 있다. 보다 구체적으로는 첫째로, 지속가능한 발전은 경제성, 환경성, 사회성의 3가지 요소를 포괄하는 개념이다. 둘째로, 지속가능한 발전은 미래지향성, 공간적 범지구성, 그리고 정책적 포괄성을 가지는 개념이다.
이와 관련하여 에너지부문의 특성을 요약하면, 첫째로, 지속가능성의 미래지향적 특성과 관련하여, 에너지부문은 공급설비가 장기의 성격을 지닌다. 따라서, '여건 변화'에 대한 '신속한 대응'이 쉽지 않으며, 대응능력의 제고가 에너지부문의 주요 과제가 된다. 미래에 대한 정확한 예측과 위기대응능력의 강화도 주요 과제가 된다. 둘째로, 지속가능성의 범지구적 특성과 관련하여, 에너지부문은 세계 석유시장, 기후변화, 전세계 빈곤층에 대한 전력공급 문제가 대두된다. 특히, 기후변화 문제는 우리나라에 중대한 도전을 제기하고 있다. 셋째로, 지속가능성의 3가지 목표, 즉 경제적, 환경적, 사회적 지속가능성의 통합성과 관련하여, 에너지분야의 기술진보는 경제성, 환경성, 사회성을 동시에 개선시킬 수 있는 요소이다. 반면, 에너지부문에서 3가지 목표가 서로 상층되어 장애요인에 직면하는 경우도 많다.
IEA의 지속가능한 에너지에 대한 논의사항을 요약한다. 에너지의 안정적 공급은 경제적 지속가능성과 경제성장에 필수조건이다. 그러나, 에너지부문은 신축성이 매우 약한 동시에, 불안정성이 상존하고 있는 부문이다. 에너지정책 수립시 비신축성과 불안정성을 반드시 감안해야 한다. 에너지공급의 불안정성은 장기적으로 에너지자원의 고갈성에서 유래하며, 중단기적으로는 에너지공급상의 위기에서 발생한다. 에너지는 환경적 지속가능성에 매우 큰 영향을 주는 요소이다. 대기오염, 기후변화, 원자력 발전 폐기물, 댐건설, 산림황폐화, 사고위험 등은 에너지가 야기하는 심각한 환경문제이다. 최근에는 지구적 차원에서 기후변화 문제가 심각한 이슈로 대두되고 있다. 에너지위기는 석유공급 중단의 위기와 석유 가격 급등의 위기로 대별된다. 고유가 보다 유가의 급등이 경제에 더 큰 부작용을 일으킨다. 우리나라의 경우, 최근 에너지 설비에 대한 사회적 수용성 문제가 중요한 문제로 대두되고 있다.
다음으로 CSD와 WSSD의 논의사항과 에너지부문의 관계를 살펴 본다. CSD와 WSSD는 에너지는 지속가능발전의 핵심사안이나 현재의 국제적 현황은 지속가능하지 않다고 결론지었다. 그리고, 지속가능발전을 위한 에너지시스템의 요건으로,
① 저렴하고 충분한 에너지의 공급,
② 경제성, 환경적 건전성, 사회적 수용성을 갖춘 에너지시스템,
③ 에너지 효율적이며 비용효과적인 에너지시스템으로 개념화하였다.
개도국의 경우, 아직도 전기 등 현대적 에너지의 혜택을 받고 있지 못하는 20억명에 대해 '에너지에 대한 접근성을 강화'하고 이를 위한 '인프라의 건설'이 중요한 사항으로 대두되고 있다. 선진국의 경우, 화석에너지를 친환경적으로 활용하기 위해 '신에너지 기술을 연구ㆍ개발'하고, 에너지사용의 환경적 폐혜를 최소화하기 위해 '에너지효율을 극대화'하고, '에너지믹스를 청정화'하며, '재생에너지의 활용'을 확대하는 것이 중요한 과제로 대두되고 있다.
이제, 우리나라의 에너지시스템을 이러한 세가지 지속가능성을 기준으로 평가하고, 지속가능성의 요소들을 제고시키기 위한 전략과 수단을 도출하며, 이를 실현시키기 위한 정책을 분석하는 것이 본 연구의 중요한 목적이다. 이러한 지속가능성 목표를 달성하기 위해, ① 에너지 공급의 안정성 확보, ② 에너지효율의 제고, ③ 신재생에너지의 경제성 확보, ④ 신에너지 기술의 개발이 중요한 정책과제가 되며, 동시에 이들이 중요한 분석이슈가 된다. 특히, 에너지효율 제고는 바람직한 요소이며 동시에 비용효과적인 요소임에도 불구하고 시장에서 그 잠재량이 실현되는 정도가 미약하다. 이는 현재의 에너지 관련 시장에 다양한 형태의 제약요인이 있음을 의미한다. 우리나라의 에너지효율의 잠재량의 추정 및 분석은 중요한 과제이다. 또한, 시장적, 기술적, 재정적 장애요인의 분석이 필요하다.
이에 따라, 금년도 연구는 이러한 분석이슈들을 포괄적으로 분석하고 평가하기 위한 사전단계로 미국 에너지부 산하의 Argonne 국립연구소와 세계원자력기구가 공동개발한 ENPEP(ENergy and Power Evaluation Programme) 모형개발 도구를 도입하여 한국의 기초적인 에너지시스템 모형을 구축하고 있다. ENPEP 모형은 에너지시스템 모형으로서 시장에 대한 분석이 용이하며, 에너지효율 잠재력 분석에 유용하며, 모형 구축이 신축적인 특성을 가지고 있다. ENPEP의 BALANCE 모듈은 한 국가의 에너지시스템에 대하여 수요와 공급이 균형되는 균형시스템을 도출하고, 균형 상태에서의 여러 가지 분석을 수행하는 모형이다.
본 연구에서는 우리나라의 에너지시스템을 다음과 같이 구분하여 모형화하고 있다. ① 에너지공급 부문에 대해, 원유수입부문, 피드스톡 수입부문, 가스수입부문, 석탄생산/수입부문으로 구분하였다. ② 에너지전환 부문에 대해, 정제부문, 전력부문, 배송부문으로 구분하였다. ③ 에너지소비 부문에 대해, 산업부문, 수송부문, 가정부문, 상업부문으로 구분하였다. 그리고, ④ 수출부문을 따로 구분하였다. 최종에너지 소비 각 부문은 에너지원, 에너지사용 기기, 용도의 세 가지 요소에 의해 모형화하였다.
3. 연구결과 및 정책제언
우리나라의 지속가능한 발전은 경제적 지속가능성, 환경적 지속가능성, 그리고 사회적 지속가능성이 통합적이며 균형적으로, 그리고 상호보완적으로 추진될 때 달성될 수 있다. 에너지의 거의 전량을 해외에서 수입하고 있는 우리나라의 경우, 지속가능한 에너지 전략의 핵심은,
① 안정적이며 신뢰성있는 에너지공급 체제를 구축하여 경제적 지속가능성을 달성하고, ② 환경친화적인 에너지수급 체제를 구축하여 환경적 지속가능성을 달성하고, ③ 사회적 수용성이 높은 에너지 시스템을 구축하여 사회적 지속가능성을 달성하는 데 있다.
우리나라의 지속가능한 에너지생산 및 소비시스템 구축을 위한 정책과제를 개관한다.
(1) 안정적이며 신뢰성있는 에너지공급 체제를 구축을 위한 정책과제는 ① 에너지공급원의 다원화, ② 석유수급의 안정성 확보, ③ 가스 수급의 안정성 확보, ④ 에너지 공급설비의 적기 확충, ⑤ 에너지 위기관리 능력 제고 등이다.
(2) 환경친화적인 에너지수급 체제를 구축을 위한 정책과제는 ① 에너지효율의 증진, ② 청정에너지의 확대, 이를 위한 ③ 기술개발에 있다.
(3) 사회적 수용성이 높은 에너지 시스템 구축과 관련하여, 다양한 이해그룹의 의사결정에 대한 참여가 중요한 과제이다. 앞으로 그룹간의 이해갈등이 보다 강해지기 때문에 시민사회와 이해그룹의 참여를 위한 제도 구축이 필요하다.
금년도 연구에서는 ENPEP 한국모형의 기반구축의 일환으로 단순모형을 구축하였다. 한 부문을 심층적으로 모형화하는 대신 우리나라 전체의 에너지시스템의 모형화와 이를 통한 부문간의 연계에 중점을 두었다.
연차연구사업으로 진행되고 있는 본 연구는 차년도 연구에서는 ENPEP 모형의 세분화와 DB의 구축을 통해 앞서 제기한 다양한 이슈들을 포함하여 지속가능한 발전에 기여하는 에너지전략에 대한 분석 및 평가를 수행할 계획이다.
1. Research Purpose
There has been an increasing recognition for the sustainable development since the World Summit on Sustainable Development (WSSD) held in Johannesburg in 2002. Furthermore, at its eleventh session in 2003, the UN. Commission on Sustainable Development decided that the CSD would evaluate the progress in relation to the 'Plan of Implementation of WSSD' in year 2005 and 2006 with focus on energy for sustainable development and climate change issues.
Poverty eradication and Changing unsustainable patterns of consumption and production were the two most important issues at the WSSD. Energy was regarded as the basic element in addressing Poverty eradication and Changing unsustainable patterns of consumption and production.
There has also been growing concern on sustainable development within Korea. Public acceptance on energy supply facility, such as power plants, becomes most critical issues in recent years. It is well understood that energy is an essential element in human wellbeing and an important ingredient for economic development. Energy, however, release environmentally harmful matters into the nature as byproduct of economic production and consumption activities. There is an urgent need to develop strategies for sustainable energy future for the benefits of current and future generation in the Korea.
The present study is the second-year study of a multi-year study whose prime aim is to devise energy strategies for sustainable development in Korea. First part of this study critically analyzes discussions of the IEA, CSD, and WSSD, which would lead to the elements and requirement that sustainable energy system should fulfill. Secondly, it summarizes major components of the current energy system in Korea in relation to the sustainable development.
Thirdly, this study reviews various modelling approaches to the analysis for the sustainable energy system. Lastly, this study utilizes ENPEP model and develop the basic scheme of the Korean energy system which will be utilized in analyzing policies and measures for the sustainable energy system in the next year study.
2. Summary
The Brundtland Report in 1987 stated that 'Sustainable development is development that meets the needs of present without compromising the ability of future generations to meet their own needs'. It is now well recognized that sustainable development should be approached from several aspects. Firstly, it should be recognized that sustainable development should encompass three elements, that is, the economy, the environment and the social dimensions of human life. Economic sustainability requires strong and durable economic growth. Environmental sustainability focuses on the stability of physical systems and on preserving access to a healthy environment. Social dimension of sustainability emphasizes the importance of stability in social systems, and of democratic participation in decision making. Sustainable development also emphasizes the 'links' among these three dimensions and the need for balancing them.
Secondly, the concept of sustainable development need to address: the orientation of sustainable development toward the future, and increasing global interconnectedness between countries and regions.
The energy sector is characterized as the long term nature. The effects of energy production and consumption can be felt for many generations to come. Climate change effects may reach over several hundred years. Nuclear waste can radiate for several thousand years.
As noted before, economic sustainablity requires strong and durable economic growth, while environmental sustainablity is centered on clean air and water, and healthy biophysical systems. Social sustainablity incorporates equity, stability in social system and participatory democracy.
Discussion from IEA framework can be summarized as follows. The safe and affordable access to energy is a necessary condition for sustainable development. However, there is widespread scepticism about future availability of oil. The World Energy Assessment assumes 45 years of physical availability. Maintaining stable supply of energy should be a core objective in pursuing sustainable development. The continuous management of energy supply risk is an integral part of sustainable development. In the face of an inherently uncertain future, the energy system calls for investment in flexibility and systems capable of responding to unexpected shocks. There is an urgent need to manage risk.
Environmental side-effects of energy consumption and their impacts on human health are increasingly being serious. Local air pollution is serious in many of the cities all over the world. In recent years, the challenge of climate change becomes hot topic in international discussion. The UN Framework Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol are among the first global efforts to take costly actions in order to achieve global benefits.
The next section discusses issues detailed at CSD and WSSD. The CSD recognized that energy is central to achieving the goals of sustainable development. It also concluded that current patterns of energy production, distribution and utilization are unsustainable. It is essential that adequate and affordable access to energy should be ensured for present and future generations, in an environmentally sound, socially acceptable and economically viable way. It further recognized that energy for sustainable development can be achieved by providing universal access to a cost-effective mix of energy resources. This should include giving a greater share of the energy mix to renewable energies, improving energy efficiency and greater reliance on advanced energy technologies, including fossil fuel technologies.
Thus aim of this study should be to assess current energy system in Korea in relation to these requirements for sustainable energy system, and develop policies and measures to enhance sustainable development in Korea. In this regard, the present study employ ENPEP(Energy and Power Evaluation Programme) to model and analyse the Korean energy system. The ENPEP model was developed by Argonne National Laboratory (ANL) under the auspices of the U.S. Department of Energy (DOE) and the International Atomic Energy Agency (IAEA). The objective of the ENPEP model is to simulate energy market and determine energy supply and demand balance over a long-term period. The ENPEP processes a representative network of all energy production, conversion, transport, distribution, and utilization activities. The environmental aspect is also taken into account.
The present study developed the Korean energy system in a very simple version, which will be greatly enhanced in the next year. As for major energy activity sectors, four major sectors are modelled. Firstly, for energy supply sector, the sectors modelled are import of oil, import of feedstock, import of LNG, import of bituminous coal, and production of anthracite coal. Secondly, the transformation sector includes refinery, electric generation, district heating, and distribution and transportation. Thirdly, final energy sector includes industrial, transportation, residential, and commercial sector. Finally, energy export sector is included. It should be noted that final energy consuming sectors are differentiated by energy sources, facility, and end use.
3. Research Results & Policy Suggestions
Sustainable development in Korea needs to involve economic sustainability, environmental sustainability, and social sustainability. The approach to these three elements needs to be balanced and integrated. The strategies and options for ensuring energy security should include diversification of energy supply sources, enhancing oil and gas security, prompt construction of energy facilities, and enhancing energy risk management. The strategies and options for ensuring environmentally sound energy system should involve improving energy efficiency, expanding clean energy, and R&DD of energy technologies. The strategies for social sustainability requires broader participation of stake holders at all levels of decision making.
The present study, as a second year study of multi-year research project, developed a simplistic version for the Korean energy system as a preparation for the detailed analysis in the coming years. The next year's study will expand the simple energy system model, collecting data for the analysis. Various issues identified as necessary requirements for the sustainable energy system will then be fully analyzed.
AI 요약
연구주제
지속가능발전을 위한 에너지 전략을 수립하기 위한 연구로, 한국 에너지 시스템의 지속가능성을 분석하고 평가하는 것을 목표로 한다.
연구배경
경제와 사회 발전에 필수적인 에너지 부문에서 환경적 요소를 반영한 지속가능한 전략 수립 필요성을 강조하며, 국제 및 국내 에너지 상황을 분석한다.
연구방법
ENPEP 모델을 활용하여 한국의 에너지 시스템을 설계하고, 이를 바탕으로 정책 과제를 도출하여 에너지 공급의 안정성 및 효율성을 확보한다.
연구결과
지속가능한 발전을 위해서는 신뢰성 있는 에너지 공급 체계와 환경 친화적인 에너지 수급 체계, 그리고 사회적 수용성이 높은 시스템이 구축되어야 한다.
주요내용
목차
제1장 서언
제2장 지속가능한 에너지의 국제적 논의동향
제3장 지속가능발전을 위한 에너지부문 정책과제
제4장 지속가능한 에너지정책 현황
제5장 에너지 분석모형 문헌조사
제6장 ENPEP 모형 구조
제7장 지속가능한 에너지 분석모형 구축
제8장 결어
참고문헌
[부록] 기타 노드의 변수들
요약
ABSTRACT
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