석탄·석유 등 화석연료로 인한 지구온난화와 미세먼지 오염, 그리고 후쿠시마 참사가 보여준 원전재난의 가능성은 '더 이상 위험한 에너지에 기댈 수 없다'는 깨달음을 확산시키고 있다. 지난해 신고리원전 5·6호기 건설 중단으로 본격화한 탈핵 논쟁은 우리 사회가 민주적 절차를 통해 에너지체제를 전환할 수 있을 것인지 가늠할 시험대가 되고 있다. <단비뉴스>는 기후변화와 원전사고의 재앙을 막고 '안전하며 지속가능한 에너지구조'를 만들기 위해 어떤 변화가 필요한지 모색하는 심층기획을 연재한다. - 기자 말

독일 남부 바덴-뷔르템베르크주 서남쪽, '흑림(검은 숲)'이라는 뜻의 슈바르츠발트 삼림지대와 프랑스 국경 쪽 라인강 사이에 인구 22만의 유서 깊은 도시 프라이부르크(Freiburg)가 있다. 마르틴 하이데거, 막스 베버 등 저명한 학자들을 배출한 550년 역사의 프라이부르크대를 포함, 여러 대학이 둥지를 틀고 있어 인구 7명 중 1명이 대학생인 교육도시다.

하지만 세계적으로는 '유럽의 환경수도' '태양의 도시'로 더 유명하다. 환경보호를 최우선 가치의 하나로 여기는 시민의식과 일관성 있는 자치행정이 오늘날 프라이부르크를 독일에서 가장 살기 좋은 도시의 하나이자 연간 300만 명이 찾아오는 관광도시로 만들었다.

햇빛 발전소로 가득한 '환경수도' 프라이부르크

프라이부르크에서 가장 눈에 띄는 경관의 하나는 태양광 패널이 반짝이는 건물들이다. 프라이부르크 중앙역에 연결된 높이 60미터(m)의 '솔라 타워'는 유리창을 제외한 건물 외벽 전체가 태양광 패널로 덮여 있다.

시내 관공서·일반 주택 등 1000여개 건물이 이처럼 자체 태양광 발전기로 전력수요의 상당부분을 충당한다. 유럽 최대 태양에너지 연구기관인 프라운호퍼 연구소와 1954년 설립된 비영리 연구기관 국제태양에너지학회(ISES)도 이곳에 자리를 잡고 세계 태양광 기술혁신을 이끌고 있다.
 

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▲  프라이부르크 중앙역에 있는 높이 60미터(m)의 19층 건물 솔라 타워. 유리창을 뺀 외벽 전체에 태양광 패널이 설치돼 건물 전기수요의 상당 부분을 자체 생산하고 있다.
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프라이부르크에서도 가장 유명한 친환경 지구는 생태주거단지 '보봉(Vauban)' 마을이다. 도심에서 트램(노면전차)으로 10분 거리에 있는 이 마을은 원래 독일 통일 전까지 프랑스군이 주둔하던 군사기지였다. 통일 후인 1992년 프랑스군이 떠나자 프라이부르크시는 독일 연방정부로부터 토지를 매입, 5000여 지역주민들이 결성한 '포럼 보봉' 협동조합과 함께 친환경마을 건설을 추진했다.

모든 건물은 에너지를 최소한으로 쓰도록 짓고, 전력과 난방은 태양광과 열병합발전으로 해결하기로 했다. 마을 중심부의 주요 도로 외에는 자동차 진입을 막고 트램과 자전거를 주된 교통수단으로 해 보행자 중심 거리를 만들기로 했다. 그 결과 보봉 마을의 집들은 대부분 단열개선으로 에너지 사용을 최소화하고 태양광으로 전기를 자체 생산하는 '제로에너지주택'으로 지어졌다.

쓰고 남는 전기를 팔아 가구당 연평균 4000유로(약 500만 원)의 소득을 올리는 '플러스에너지주택'도 있다. 프라이부르크 출신의 건축가 롤프 디쉬가 1994년 자기 집으로 지은 '헬리오트롭(Heliotrope)'은 햇빛을 따라 회전하는 원통형 태양광 주택으로, 자체 수요량의 5배나 되는 전기를 판매하는 것으로 알려졌다. 여러 건축상을 받은 이 주택은 보봉마을의 대표적 명소가 됐다. 
 

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▲  프라이부르크 출신의 세계적 건축가 롤프 디쉬가 자기 집으로 지은 보봉마을의 태양광주택 헬리오트롭. 햇빛이 강하게 비치는 쪽으로 원통형 주택이 회전하며 전기를 생산한다.
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한국보다 일조량 적은데도 '태양의 도시' 건설

프라이부르크시에 따르면 보봉 주민들의 자가용 보유율은 20% 남짓에 불과하며 마을 구석구석을 연결해주는 트램과 자전거가 대부분의 교통수요를 해결한다. 아이들이 차 없는 안전한 환경에서 자유롭게 뛰놀고, 자연스럽게 친환경 생활과 문화를 배울 수 있으니 떠나려는 주민은 거의 없고 이사 오려는 사람들은 많다고 한다.

2016년 프라이부르크시 조사에 따르면 보봉 주민들의 거주 지역 만족도는 90%에 육박한다. 프라이부르크는 독일에서 인구가 계속 늘어나는 몇 안 되는 도시 중 하나다.
 

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▲  보봉 마을의 구석구석을 이어주는 트램(노면전차). 주민들은 승용차가 없어도 트램과 자전거로 아무 불편 없이 다닐 수 있다고 말한다. 오른쪽 보봉 호텔의 외벽처럼 나무와 풀이 어우러진 건물들을 마을 곳곳에서 많이 볼 수 있다.
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프라이부르크가 이렇게 태양광을 활용한 생태도시 건설에 앞장설 수 있었던 것은 독일 내 다른 도시들에 비해 일조량이 풍부하다는 장점이 있기 때문이다. 프라이부르크에는 연간 1800시간 햇볕이 내리쬐는데, 1제곱미터(㎡)당 1117킬로와트시(kWh)의 전력을 생산할 수 있는 일조량이라고 한다.

놀라운 것은 이것이 평균 1400~1600kWh/㎡ 정도 되는 한국의 일조량보다는 적다는 것이다. 국제환경단체 그린피스의 분석이다. 태양광의 절대량보다 '어떻게' 활용하느냐가 중요함을 보여준다.

프라이부르크가 유럽의 '환경수도'로 불리게 된 건 태양광 때문만은 아니다. 재생에너지 전환뿐만 아니라 에너지효율화·절약부터 폐기물처리, 생태계 보호, 환경교육에 이르기까지 종합적인 노력이 세계 도시의 모범이 됐기 때문이다.

그 배경에는 1970년대 흑림 지대의 산성비 피해와 도시 인근 비일(Wyhl) 지역 원자력발전소 건설 논란이 있다. 인간이 무분별하게 사용한 에너지로 망가지는 자연을 직접 목격하고, 포도농사를 위협하는 원전 건설에 저항하는 경험을 한 프라이부르크 시민들은 에너지를 많이 쓰는 소비생활 자체를 반성하게 됐다.

여기에 석유파동이 겹치면서 프라이부르크시는 대중교통 확충 등 친환경 정책을 적극적으로 펼치기 시작했다. 독일에서 1970년대부터 자가용을 억제하고 보행자·자전거 중심 도시교통정책을 설계한 건 프라이부르크가 처음이었다. 체르노빌 원전사고가 터진 1986년에는 독일의 지방정부 중 처음으로 환경보호과를 설치했고, 시 의회가 연방정부보다 14년이나 빨리 '탈원전'을 만장일치로 결정했다.

에너지 효율화와 소비절약, 재생에너지 전환을 세 축으로

이런 노력에 힘입어 1992년 독일환경원조재단으로부터 '연방 환경수도'로 선정된 프라이부르크는 1996년 '에너지 효율화' '에너지 소비절약' '재생에너지 전환'을 세 축으로 하는 '에너지 E-전략'을 수립했다.

태양광을 육성하고, 보행자와 대중교통 우선으로 도로계획을 추진하며, 신축 주택과 건물의 에너지소비기준은 연방정부보다 최소 30% 더 엄격하게 규제하는 내용이었다. 기존 건물에는 보조금을 줘서 단열설비를 개선하는 '그린 리모델링'을 이끌었다.
 

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▲  프라이부르크시 보봉 마을 중심가에 있는 125미터(m) 길이의 주상복합건물 ‘태양의 배(The Sun Ship)’. 건축가 롤프 디쉬가 설계한 이 건물은 특수 환기장치 등으로 에너지소비를 최소화하고 지붕의 태양광 패널 등에서 전기를 생산하는 세계 최초의 상업용 플러스에너지빌딩이다.
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프라이부르크시는 이런 친환경 정책으로 2012년에 이미 이산화탄소 배출량을 1992년 대비 20.7퍼센트(%) 감축했고 2030년까지는 50%, 2050년에는 이산화탄소 배출량 '제로(0)'인 '기후중립도시'를 만들겠다고 발표했다.

지난해 정책연구차 프라이부르크를 방문했던 신지예(28) 녹색당 서울시당 공동운영위원장은 지난달 28일 <단비뉴스>와의 전화인터뷰에서 "프라이부르크는 '자동차를 줄이자' '대중교통을 이용하자' 등의 구호 대신 자동차보다 편리한 대중교통 시스템을 설계하고 주택에서도 재생에너지를 사용하는 게 더 합리적이라는 유인을 제공했다"고 진단했다. 신 위원장은 "최근 우리나라에서도 에너지전환·플라스틱 오염 문제 등 환경이슈가 부상하고 있지만, 개인의 윤리적 선택에만 기대서는 정책이 제대로 구현되기 힘들다"며 효과적인 유인(인센티브) 시스템을 고민해야 한다고 강조했다.

프라이부르크시의 친환경 정책이 성공할 수 있었던 비결 중 또 하나는 녹색당 출신으로서는 처음으로 2002년 독일 도시의 시장이 된 디터 잘로몬(58)이 일관되게 정책을 밀어붙인 것이다. 지난 5월 새로 뽑힌 마르틴 호른(33)도 무소속이지만 기존의 환경 정책을 지속하고 있다. 프라이부르크에서는 전통적으로 녹색당이 강세이며 현재 시의회도 녹색당이 다수를 차지하고 있다.

에너지 전환에도 불구하고 탄탄한 성장 지속
 

"독일 경제는 유럽에서 가장 강합니다, 에너지 전환에도 불구하고!"
(The German economy is strongest in Europe, despite Energiewende!)

에너지전환정책 연구기관인 '아고라 에네르기벤데(Agora Energiewende)'에서 언론대응을 맡고 있는 프리츠 포어홀츠(65) 박사는 지난달 11일 <단비뉴스>와의 이메일 인터뷰에서 재생에너지로의 전환이 독일 경제에 미치는 영향에 대해 이렇게 답했다.

그는 '에네르기벤데'를 '재생에너지 발전과 에너지 효율화를 통해 저탄소 시스템으로 가기 위한 장기 전략'이라고 정의했다. 또 이를 실현하기 위한 정책 목표로 온실가스 감축, 탈원전, 에너지안보(안정적이고 합리적인 에너지공급)와 함께 '산업 경쟁과 성장 보장'이 있다고 설명했다. 에너지 전환과 함께 정책적으로 기술·산업·고용 증진을 유도하면 얼마든지 경제성장이 가능하다는 것이다. 프라이부르크는 이 주장을 입증하는 가장 직접적인 사례라고 볼 수 있다.
 

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▲  ‘아고라 에네르기벤데’에서 언론대응 업무를 맡고 있는 프리츠 포어홀츠 박사. 환경경제학을 전공한 그는 2016년 아고라 에네르기벤데에 합류하기 전 27년간 독일 유력 주간지 <디 차이트> 기자로 기후·환경 및 에너지 문제를 다뤘다.
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실제로 독일 경제는 30여 년에 걸친 에너지전환 과정에서 탄탄한 성장세를 지속하고 있다. 독일연방통계청에 따르면 2016년 독일의 국내총생산(GDP)은 재생에너지 발전차액지원제도(FIT)가 도입된 1991년에 비해 1.46배, 1인당 GDP는 1.9배로 커졌다. 국제통화기금이 추산한 2018년 독일의 1인당 GDP는 약 5만달러다. 독일의 경제 규모는 현재 미국, 중국, 일본에 이어 세계 4위이고, 유럽연합(EU) 28개국 중에서는 1위로 EU의 명실상부한 구심점 역할을 하고 있다.

독일 태양광 설비용량이 한국 원전 총량 2배

독일 정부의 일관되고 지속적인 재생에너지 촉진 정책에 힘입어 관련 시장은 날로 팽창하고 있다. 다국적 회계컨설팅기업 프라이스워터하우스쿠퍼스(PwC)가 2014년 발표한 '독일 에너지전환 투자현황' 자료에 따르면 2000년 이후 독일 재생에너지 산업에 몰린 투자금액은 총 2200억유로(약 290조원)에 달한다.

PwC는 앞으로도 10년간 연평균 100억유로(약 13조원)의 자금이 재생에너지 발전분야 투자에 쓰일 것으로 내다봤다. 투자 확대는 곧 해당 산업의 고용증가로 이어져, 태양광·풍력 등 재생에너지 분야에서 연간 수만 개의 일자리가 생겨나고 있다.

시장 확대와 함께 재생에너지 설비비용은 빠르게 하락하고 있다. 독일태양광산업협회(BSW)에 따르면 2006년 1킬로와트피크(kWp·가장 강한 태양빛이 내리쬘 때 얻을 수 있는 전력의 양)당 평균 5000유로(약 660만원) 하던 태양광 발전설비 비용은 2016년 약 1270유로(약 167만원)로 10년 만에 75% 가까이 떨어졌다.

기술발전으로 생산단위가 커지면서 비용이 줄어드는 '규모의 경제'가 구현되는 것이다. 이에 따라 2010년 kWh당 5.9유로센트(약 77원) 하던 평균 전력 도매가격은 2016년 3.2유로센트(약 42원)까지 낮아졌다.

대한무역투자진흥공사(KOTRA) 자료에 따르면 2016년 현재 독일에는 약 158만개의 태양광 설비가 설치돼 있다. 발전용량은 총 41.2기가와트(GW)로, 현재 우리나라에서 가동 중인 원전 23기 전체 설비용량(21.85GW)의 2배 가까운 규모다.

태양광·풍력 발전비용 이미 원전보다 낮아져

독일에서 재생에너지의 경제성은 이미 화석연료와 원전을 능가하고 있다. 아고라 에네르기벤데가 산출한 2016년 독일의 육상풍력 균등화발전비용(LCOE)은 kWh당 0.05~0.09유로, 태양광은 0.06~0.09유로로 원전(0.064~0.13유로), 석탄(0.066~0.11유로), 가스(0.07~0.12유로)보다 낮다.

균등화발전비용은 발전설비의 건설·운영·유지·폐기비용과 연료비, 대기오염·사고위험·온실가스 대응 비용 등 전력생산과정에서 발생하는 모든 비용을 고려해 산출한 값으로, 서로 다른 발전원의 전력생산비용을 비교할 수 있는 국제 공인 지표다.
 

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▲  아고라 에네르기벤데가 산출한 2016년 독일의 에너지원별 균등화발전비용(LCOE). 막대그래프 아래칸은 최소산출비용, 윗칸은 최대산출비용이다. 최대-최소비용 간 차이는 산출과정에서 가정하는 설비투자비용, 발전시설 가동 시간 등의 최대·최솟값에 따른 것이다. 육상풍력·태양광의 발전비용이 이미 석탄·가스·원자력보다 낮아졌다.
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물론 에너지 전환에는 비용도 따른다. 2000년 재생에너지법(EEG)으로 태양광·풍력 등의 발전사업자는 20년간 고정된 수익을 보장받게 됐지만, 재생에너지 발전 비용이 낮아지고 발전량은 늘면서 고정가격과 전력 도매가격 간 차액을 보전하는 EEG 부담금이 계속 늘고 있다.

독일 정부는 고정가격 보장기간 20년이 끝나기 시작하는 2020년부터 EEG 부담금이 하락할 것으로 전망한다. 이 부담금이 반영된 독일의 가정용 전기요금은 현재 유럽에서 가장 비싼 축에 속한다. 세계 94개국 3000여개 에너지 관련 단체가 모인 세계에너지협의회(WEC)의 2015년 통계에 따르면 덴마크(29.4유로센트)에 이은 2위다(28.8유로센트·2017년 29.2유로센트).

하지만 에너지 효율화로 전력수요가 줄고 있기 때문에 실제 가계가 지출하는 전기요금은 다른 선진국에 비해 높지 않다는 게 포어홀츠 박사의 설명이다. 실제로 2016년 독일 가정의 전력소비량은 2010년 대비 9.2% 감소했다. 독일 가정이 연간 내는 전력요금은 2014년 기준 978유로(약 128만원)로, 미국(1110유로)보다 낮고 일본(971유로), 스페인(912유로)과 비슷한 수준이다.

이들 국가는 모두 독일보다 kWh당 전력요금이 낮지만 소비량은 많다. 특히 미국의 가정용 전기요금은 kWh당 9유로센트(약 118원)로 독일의 30% 수준이지만, 전력소비량은 미국이 독일보다 3.7배 많다.

포어홀츠 박사는 "에너지 전환으로 인한 전기요금 상승이 독일 국민의 일상에 끼치는 영향은 그리 크지 않다"며 "일반 가정의 소득이나 지출 규모에서 전력 요금이 차지하는 비중이 높지 않기 때문"이라고 말했다. 독일연방통계청에 따르면 2017년 독일 가계가 1년 동안 전력, 가스 등 휘발유를 제외한 에너지에 쓰는 돈은 총지출 대비 4.2%, 가처분소득 대비 3.7% 규모다. 총지출의 4.9%, 가처분소득의 4.3%를 기록했던 2012년보다 오히려 줄었다.

시민 참여 성패는 '경제적 유인'에 달렸다

포어홀츠 박사는 독일의 '에네르기벤데'가 성공적으로 추진될 수 있었던 것은 시민들의 동참을 이끌어내는 '인센티브'가 잘 설계됐기 때문이라고 강조했다. 그는 "경제적 유인은 재생에너지에 투자하려는 사람들에게 '지구온난화에 맞서 뭔가 해야 한다'는 자각보다 훨씬 중요한 동기가 된다"고 강조했다.

예를 들어 독일은 지자체 건축물 규정에 따라 발전시설을 설치한 뒤 온라인으로 간단한 등록 절차만 거치면 해당 지역 전력망 사업자에게 FIT가 보장하는 가격을 기준으로 전기를 팔 수 있다. 그래서 프라이부르크 시민을 포함한 독일 국민들은 자신의 집에 설치한 태양광 설비 등으로 소규모 분산형 재생에너지 시장에 쉽게 참여해 경제적 이득을 얻을 수 있다.

반면 한국 전력시장은 대규모 발전사업자가 생산한 전기를 전력거래소에 도매로 팔면 이후 송전·배전·판매까지 한국전력이 독점하는 구조여서 개인과 마을협동조합이 참여하는 데 어려움이 많다. 양이원영(46) 환경운동연합 처장은 "이런 일방적인 독점 판매구조를 깨고 소규모 발전사업자에게 전력생산과 판매를 동시에 허용해야 우리나라 시민사회에서도 재생에너지 전력 거래가 활성화할 수 있다"고 강조했다.