4.9 탄소중립과 에너지 전환

4.9 우리나라의 온실가스 왜 산업, 전력에 집중될까?

배경

오늘날 기후변화에 대응하기 위한 가장 핵심적인 목표는 '탄소중립'이다. 탄소중립이란 인간이 배출한 온실가스를 나중에 다시 흡수하거나 제거해서 총 배출량을 '0'으로 맞추는 것을 의미한다. 우리나라는 2050년까지 탄소중립을 이루겠다고 국제사회에 선언했다. 실제로 탄소중립을 실현하려면 먼저 우리나라에서 온실가스가 어디서, 얼마나, 왜 배출되고 있는지를 정확히 이해해야 한다. 이 차시를 통해 학생들은 우리나라 온실가스 배출의 주요 부문이 산업, 화석연료 발전임을 이해하고, 특히 산업과 전력 생산이 서로 연결되어 있으며, 탄소중립을 위해서는 에너지 시스템 전환이 필수적임을 인식하게 된다.

핵심 아이디어 (Key Ideas)

1️⃣ 탄소중립은 배출하는 탄소량과 흡수·제거하는 탄소량을 같게 함으로써 실질적인 탄소 배출량을 '0'으로 만드는 것이다. 

2️⃣ 우리나라의 온실가스의 대부분은 산업과 전력 부문에서 배출되며, 이는 제조업 중심의 산업 구조에 기인한다.

학습 목표

학생들은 부문별 온실가스 배출 비중을 파악하고, 탄소중립을 위해 어느 부문의 전환이 우선인지 판단할 수 있다.

탐구 질문

• 무엇인가? 탄소중립이란?
• 어디인가? 우리나라에서 온실가스는 주로 어느 부문에서 배출되는가?
• 왜 거기인가? 왜 산업과 전력 부문에서 온실가스가 집중적으로 배출되는가?
• 어떻게 연결되는가? 과거의 산업화 정책과 현재의 국제 압력(RE100)은 탄소배출과 어떻게 연결되는가?
• 나는 어떻게 생각하는가? 탄소중립을 위해 어떤 부문의 변화가 가장 시급한가?

지리적 개념

탄소중립, 온실가스 배출 구조, 부문별 배출(산업·발전·수송), 에너지 다소비 산업, 화석연료 발전, 에너지 전환, RE100, 탄소국경세

 

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1. 탄소중립이란?

📌 탄소중립은 배출하는 탄소량과 흡수·제거하는 탄소량을 같게 함으로써 실질적인 탄소 배출량을 '0'으로 만드는 것이다. 

오늘날 기후변화에 대응하기 위한 가장 핵심적인 목표가 있다면, 그것은 바로 ‘탄소중립’이다. 탄소중립이란 쉽게 말해, 인간이 배출한 온실가스를 나중에 다시 흡수하거나 제거해서 총 배출량을 ‘0’으로 맞추는 것을 의미한다. 이를 ‘순배출 0(Net-zero)’라고도 부른다. 이 개념은 2015년 파리협약을 통해 전 세계적인 목표로 자리 잡았다. 파리협약은 지구 평균기온 상승을 산업화 이전 대비 2도 이하, 가능하면 1.5도 이하로 억제하자는 국제적 합의이다. 이 협약의 중요한 특징은, 각국이 자발적으로 온실가스 감축 목표를 정해 제출하고, 그것을 이행해나가는 구조라는 점이다. 우리나라도 이에 따라 2030년까지의 감축 목표를 세우고, 2050년까지 탄소중립을 이루겠다고 국제사회에 선언했다. 하지만 선언만으로는 충분하지 않다. 실제로 탄소중립을 실현하려면 에너지 정책 변화, 산업 구조 전환, 법제도 정비 등 폭넓은 노력이 필요하다. 탄소중립을 이루기 위한 방법은 크게 두 가지이다. 첫째는 감축이다. 화석연료 사용을 줄이고, 에너지 효율을 높이며, 재생 가능 에너지로 전환하는 노력이 여기에 포함된다. 둘째는 흡수이다. 숲이나 토양, 해양 같은 자연의 흡수원을 보전하거나 늘려서, 대기 중의 온실가스를 다시 빨아들이는 것이다.

 

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2. 우리나라 온실가스는 어디서 나오는가?

온실가스 배출 구조

한 국가에서 온실가스가 어떤 부문(가정, 상업, 수송, 산업 등)에서 얼마나 나오는지 보여주는 비율

📌 온실가스는 산업·발전·수송 부문에 집중되어 배출된다

우리나라 온실가스의 약 90%가 산업, 발전, 수송 부문에서 배출된다. 

 

🔍렌즈의 초점:생태적·통합적 관점

우리나라의 제조업 중심 경제 구조(산업)와 화석연료 의존적 에너지 생산 방식(발전)이 어떻게 온실가스 배출을 구조적으로 발생시키는지 분석한다.

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📊 [Data Check] 온실가스 배출의 범인은? 

"누가 진짜 탄소를 배출하는가?"

탄소중립을 이루기 위해서는 먼저 우리나라에서 온실가스가 어디서, 얼마나, 왜 배출되고 있는지를 정확히 이해해야 한다. 우리나라 온실가스 배출의 주범은 누구일까? 데이터(부문별 배출량)를 분석해보면 놀라운 사실을 알 수 있다. 진짜 변화는 어디서 시작되어야 할까?

 

탐구해보기

EG-TIPS 플랫폼에서 부문별·기업별 온실가스 배출량 데이터를 확인할 수 있다. 그래프로 시각화하거나, 데이터를 다운받아 직접 분석해보자.

🔗 링크: EG-TIPS 에너지 온실가스 종합정보 플랫폼

 

 

생각해볼 질문

• 우리나라 온실가스를 많이 배출하는 부분은 어디인가? 
• 우리나라 온실가스 배출량은 감소하고 있는가?
• 우리나라 온실가스 배출량이 많은, 증가하는 이유는 무엇일까? 
  
  

온실가스 배출량 (출처: EG-TIPS 에너지 온실가스 종합정보 플랫폼)

 

배출 구조의 특징

• 산업(37.7%) & 화석연료 발전(36.7%): 두 부문이 전체 배출의 약 75%를 차지한다.
• 수송(약 14%): 자동차가 많아 보이지만 산업/발전에 비하면 적은 편이다.
• 가정/상업(약 6%): 우리가 집에서 전등을 끄는 노력도 중요하지만, 구조적 해결 없이는 한계가 있다.

부문별 배출 이유

• 산업 부문: 철강·시멘트·석유화학 등 제조업 중심 구조로, 고온 공정과 화학 반응이 많아 가장 큰 배출원이 됨
• 화석연료 발전 부문: 산업·수송·가정의 전력 수요를 충당하기 위해 석탄과 LNG 발전이 유지되면서 배출이 크게 나타남

탐구결과 

• 2010년부터 2025년까지 전체 온실가스 배출량은 감소하지 않고 오히려 증가
• 특히 산업 부문의 배출량이 지속적으로 증가하며 전체 추세를 이끌고 있다.
• 우리나라의 온실가스 문제는 산업 구조와 에너지 생산 방식에 의해 좌우된다.

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3. 왜 '산업' 부문에서 온실가스가 집중적으로 배출되는가?

📌 에너지 집약적 산업 구조가 온실가스 배출을 증폭시킨다

철강, 시멘트, 석유화학, 반도체 같은 에너지 다소비 산업이 우리 경제의 주축을 이루고 있어 배출량이 많을 수밖에 없다.

 

🔍렌즈의 초점: 통합적 관점

1970~80년대 중화학공업 육성 정책으로 형성된 제조업 중심 경제 구조가 현재의 고탄소 배출 구조를 만들었음을 이해한다.

 

에너지 다소비 산업 (Energy-intensive Industry)

철강, 석유화학, 시멘트처럼 제품을 생산하는 과정에서 막대한 양의 에너지를 소비하고 탄소를 많이 배출하는 산업

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📊 [Data Check] 온실가스를 많이 배출하는 산업은?

"반도체 공장 vs 철강 공장, 누가 더 탄소를 배출할까?"

2023년 기준 온실가스 배출 상위 20대 기업을 확인해 보자. 이들 기업을 산업별로 분류하고, 어떤 산업이 왜 탄소를 많이 배출하는지 분석해보자.

 

생각해볼 질문

• 상위 20대 기업 중 가장 많이 나타나는 산업은 무엇일까?
• 철강·시멘트·정유·반도체 산업의 공통점은 무엇일까?
• 삼성전자, SK하이닉스 같은 반도체 공장에는 굴뚝이 없는데, 왜 배출량이 많을까?
• 직접 배출(굴뚝)과 간접 배출(전기 사용)은 어떻게 다를까?
• 탄소 배출을 줄이려면, 공장 공정을 바꿔야 할까, 전력 생산 방식을 바꿔야 할까?

[표: 2023년 기준 온실가스 배출 상위 20대 기업]

순위	업체명	업종	배출량 (단위: 톤)
1	포스코	철강	78,490,207
2	현대제철	철강	28,489,305
3	삼성전자	반도체	14,494,447
4	쌍용 C&E	시멘트	10,609,944
5	S-Oil	정유	9,774,528
6	엘지화학	석유화학	8,839,564
7	GS 칼텍스	정유	8,229,687
8	현대 오일뱅크	정유	7,323,354
9	SK 에너지	정유	6,694,029
10	롯데 케미칼	석유화학	6,559,675
11	삼표시멘트	시멘트	5,912,105
12	성신양회	시멘트	4,948,818
13	한화토탈	석유화학	4,855,317
14	LG 디스플레이	디스플레이	4,783,273
15	삼성 디스플레이	디스플레이	4,697,031
16	한라시멘트	시멘트	4,523,552
17	SK 하이닉스	반도체	4,388,100
18	한일시멘트	시멘트	4,277,252
19	여천 NCC	석유화학	4,204,820
20	한일현대시멘트	시멘트	3,820,963

 

탄소를 많이 배출하는 산업 유형

• 철강 산업: 포스코, 현대제철
• 정유·석유화학 산업: S-OIL, GS칼텍스, SK이노베이션, 롯데케미칼
• 반도체·전자 산업: 삼성전자, SK하이닉스, LG디스플레이
• 시멘트 산업: 쌍용C&E, 한일시멘트, 삼표시멘트

이 산업들은 공통적으로, 많은 에너지, 고온 공정, 화학 반응을 필요로 한다.

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왜 산업에서 탄소를 배출하는 것일까? 

• 철강 산업: 철광석에서 철을 뽑아내기 위해 석탄을 태워 매우 높은 열을 만든다. 이 과정에서 석탄의 탄소가 산소와 결합해 이산화탄소가 발생하며, 철을 만드는 과정 자체가 탄소 배출을 낳는다.
• 정유·석유화학 산업: 원유를 휘발유나 플라스틱으로 바꾸기 위해 고온으로 끓이고 가공한다. 연료 연소와 화학 처리 과정에서 지속적인 탄소 배출이 발생한다.
• 시멘트 산업: 석회석을 1,400℃ 이상으로 가마(소성로)에서 구울 때, 연료 연소와 동시에 돌 속 이산화탄소가 빠져나온다. → 연료 + 화학 반응, 두 가지 이유로 배출

이처럼 일부 산업은 공정 자체에서 직접 탄소를 배출하는 구조를 가지고 있다.

 

포스코

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4. 그런데, 굴뚝이 없는 공장은 왜 탄소를 많이 배출할까?

삼성전자나 SK 하이닉스 공장에는 굴뚝이 잘 안 보이는데, 왜 온실가스 배출량이 많을까? 그 이유는 전기 때문이다.

구분	탄소의 직접 배출	전기를 통한 간접 배출
의미	공장에서 직접 연료를 태우거나 화학 반응으로 배출	공장은 전기만 사용하지만, 발전소에서 배출
사례	철강·시멘트	반도체·디스플레이
특징	굴뚝이 보임	굴뚝이 보이지 않음

• 반도체 공장은 깨끗해 보이지만, 24시간 가동되며 막대한 전력을 소비한다.
• 만약 그 전기를 만드는 발전소가 석탄을 태운다면, 탄소는 공장 밖(발전소)에서 대신 배출되는 것이다.
• 산업이 사용하는 전기의 출처, 즉 전력 생산 방식의 전환이 반드시 필요하다.

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4. 과거의 산업화 정책과 현재의 국제 압력(RE100)은 탄소배출과 어떻게 연결되는가?

🔍렌즈의 초점: 관계적 관점

산업(전력 수요)과 발전(전력 공급)이 어떻게 연결되어 서로의 탄소 배출을 증폭시키는지, 그리고 RE100과 탄소국경세 같은 국제 압력이 이 구조를 어떻게 변화시키고 있는지 분석한다.

 

RE100 (Renewable Energy 100%)

기업이 쓰는 전력의 100%를 재생에너지로 충당하겠다는 글로벌 캠페인. 애플 같은 기업이 납품 조건으로 요구한다.

 

탄소국경세 (CBAM)

EU가 수입품의 탄소 배출량만큼 세금을 부과하는 제도. 탄소를 많이 배출한 철강, 시멘트는 가격 경쟁력을 잃게 된다.

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1) 과거의 성공 방정식: 중화학공업 육성 정책 (1970~80년대)

정책	내용	결과
중화학공업 육성	철강(포스코), 조선, 석유화학 집중 육성	제조업 중심 경제 구조
수출 주도 성장	대량 생산 → 해외 수출	에너지 다소비 구조
저렴한 전기요금	산업용 전기 저가 공급	전력 다소비 산업 유리

• 1970~80년대 우리나라는 빠른 경제 성장을 위해 중화학공업 중심의 산업화 전략을 추진했다.
• 특히, 정부는 '싸고 안정적인 전기'를 공급해 철강, 화학 등 에너지 다소비 산업을 키웠다.
• 결과: 빠른 경제 성장을 이뤘지만, '탄소를 많이 뿜는 산업 구조'가 고착화되었다.

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2) 현재의 생존 방정식: 국제 무역 질서의 변화

과거에는 "싸게 만드는 것"이 중요했지만, 지금은 "얼마나 깨끗하게 만들었는가"가 경쟁력이다.

구분	1. RE100 (Renewable Energy 100%)	2. 탄소국경세
성격	민간 주도 (국제 캠페인)	정부(EU) 주도 (무역 규제/법)
내용	기업이 사용하는 전력을 100% 재생에너지로 충당	수입 제품의 탄소 배출량만큼 관세(세금)를 부과
압박 방식	"재생에너지 안 쓰면 납품받지 않겠다" (애플, BMW 등 글로벌 기업의 요구)	"탄소 많이 배출했으면 세금 더 내라" (가격 경쟁력 하락)
영향	수출 기업의 판로가 막힐 위험	수출 제품의 가격이 비싸질 위험