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Concentrated solar power parabolic troughs in the distance arranged in rectangles shining on a flat plain with snowy mountains in the background
붉은 흙길 옆에 있는 풍력 터빈
대중교통인 고속열차
전기렌지에 빵을 요리하고 있는 여자
지속 가능한 에너지의 예시: 스페인의 용융염 기술을 가진 태양 에너지 시설; 남 아프리카의 풍력 에너지; 싱가폴의 대중교통 수단인 전기열차; 에티오피아에서 탄소가 발생하지 않는 방법으로 빵을 요리하는 여성

에너지는 "미래 세대가 자신의 필요를 충족할 수 있는 능력을 손상시키지 않으면서 현재의 필요를 충족시키는" 경우 지속 가능하다.[1]

지속 가능한 에너지에 대한 대부분의 정의에는 온실 가스 배출과 같은 환경적 측면과 에너지 빈곤과 같은 사회 경제적 측면에 대한 고려가 포함된다. 풍력, 수력, 태양열지열 에너지와 같은 재생 가능 에너지 원은 일반적으로 화석 연료원보다 훨씬 더 지속 가능하다. 그러나 바이오 연료를 생산하기 위해 산림을 개간하는 것과 같은 일부 재생 에너지 프로젝트는 심각한 환경 피해를 일으킬 수 있다.

지속 가능한 에너지에서 재생 불가능한 에너지원의 역할은 논란이 되고 다. 원자력은 풍력과 태양열에 필적하는 저탄소 공급원이지만 방사성 폐기물, 핵 확산사고에 대한 우려로 인해 지속 가능성에 대해 논란이 되고 있다. 석탄에서 천연 가스로 전환하면 기후에 미치는 영향을 낮추는 등 환경적 이점이 있지만 보다 지속 가능한 옵션으로 전환하는 데는 시간이 더 걸리게 된다. 탄소 포집 및 저장이산화탄소(CO2) 배출을 제거하기 위해 발전소에 구축될 수 있지만 비용이 많이 들어 거의 만들어지지 않았다.


화석 연료는 전 세계 에너지 소비량의 85%를 제공하고 전 세계 온실 가스 배출량의 76%를 책임지고 있다. 개발도상국의 약 7억 9천만명이 전기를 사용할 수 없으며 26억명이 요리를 위해 나무나 숯과 같은 오염 연료에 의존하고 있다. 온실 가스 배출량을 2015년 파리 협정과 일치하는 수준으로 줄이려면 에너지 생산, 분배, 저장 및 소비 방식에 대한 시스템 차원의 변환이 필요하다. 화석 연료와 바이오매스의 연소는 대기 오염의 주요 원인이며, 이로 인해 매년 약 7백만 명이 사망한다. 따라서 저탄소 에너지 시스템으로의 전환은 인류 건강에도 중요한 문제이다. 기후 목표에 부합할 수 있도록 전기를 사용해 요리하면서 탄소를 발생시키지 않는 방식을 제공하는 등 개발도상국 국민들에게 건강 및 경제적 혜택을 주기 위한 방법이 존재한다.

기후 변화 문제 해결을 위해 2 °C (3.6 °F)로 줄이는 것이 제안되었다. 세계는 석탄 화력 발전소를 빠르게 단계적으로 폐지하고 풍력 및 태양열과 같은 청정 자원에서 더 많은 전기를 생산하며 운송 및 건물 난방 화석연료 대신 전기를 사용하는 방향으로 전환되고 있다. 전기화하기 어려운 일부 에너지 집약적 기술 및 공정을 통해 저배출 에너지원에서 생산되는 수소 연료의 역할이 증가하고 있음을 알 수 있다. 가변 재생 에너지의 많은 부분을 수용하기 위해 전력망 에너지 저장과 같은 기반 시설을 만드 유연성이 필요하다. 배출량을 크게 줄이려면 건물 및 운송 체계 등이 재생 에너지를 사용하고 에너지를 절약하도록 해야 한다. 에너지 관련 온실 가스 배출을 제거하기 위한 일부 핵심 기술을 상용화하려면 아직 갈길이 멀다.

풍력태양광 에너지는 2019년 전 세계 전력의 8.5%를 생산하였다. 그 비율은 점차 증가되고 있지만 비용은 하락되었고 앞으로도 계속 하락할 것으로 예상된다. 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)은 기후 변화를 1.5°C(2.7°F)로 제한하려면 2016년부터 2035년까지 매년 세계 국내총생산(GDP)의 2.5%를 에너지 시스템에 투자해야 할 것으로 추정한다. 잘 설계된 정부 정책은 에너지 시스템 전환에 긍정적인 효과를 가져오게 되고 온실가스 배출을 줄이고 대기 질을 개선할 수 있다. 에너지 안보가 향상되기도 한다. 탄소 가격 책정, 재생 가능 포트폴리오 표준, 화석 연료 보조금의 단계적 폐지, 전기화 및 지속 가능한 운송을 지원하는 인프라 개발은 정책적인 접근 방식이다. 새로운 청정 에너지 기술의 연구, 개발 및 시연에 자금을 지원하는 것도 정부의 중요한 역할 중 하나이다.

정의와 배경

"에너지는 경제 성장, 사회적 형평성 증대, 세상이 번영할 수 있는 환경을 연결하는 황금실이다. 에너지 없이는 발전이 불가능하고, 지속 가능한 에너지 없이는 지속 가능한 발전도 불가능하다." - 유엔 사무총장 반기문

정의

브룬틀란 위원회는 1987년 보고서 지속 가능한 발전에서 에너지가 핵심 요소인 지속가능한 발전 개념을 설명했다. 이는 "현재 세대의 필요를 충족시키되, 미래 세대가 자신들의 필요를 충족하는 능력을 저해하지 않는 것"으로 지속가능한 발전을 정의했다.[1] 이러한 지속가능한 발전에 대한 설명은 이후 많은 지속가능한 에너지의 정의와 설명에 인용되었다.[2][3][4]

에너지에 대한 지속가능성 개념에 대해 전세계적으로 인정받은 단일한 해석은 없다.[5] 지속가능한 에너지의 작업 정의는 환경, 경제 및 사회적 차원과 같은 다양한 지속가능성 측면을 포괄한다.[4] 역사적으로, 지속가능한 에너지 개발의 개념은 배출과 에너지 안보에 초점을 맞추었다. 그러나 1990년대 초부터 이 개념은 보다 넓은 사회적, 경제적 문제를 포함하도록 확장되었다.[6]

지속가능성의 환경적 측면에는 온실가스 배출, 생물다양성 및 생태계에 미치는 영향, 유해 폐기물 및 독성물질 배출,[5] 물 고갈,[7] 그리고 재생불가능 자원의 고갈이 포함된다.[4] 환경에 미치는 영향이 적은 에너지원은 때때로 녹색 에너지 또는 깨끗한 에너지로 불린다. 지속가능성의 경제적 측면은 경제 발전, 에너지의 효율적 사용, 그리고 에너지 안보까지 포함한다. 이는 각 나라가 지속적인 에너지에 대한 일정한 접근성을 보장하기 위함이다.[5][8][9] 관련된 사회 문제들로 모든 사람들이 알맞은 가격으로 신뢰성 있는 에너지에 접근할 수 있도록 보장하며, 노동자의 권리, 그리고 땅에 대한 권리 등이 있다.[4][5]

환경에 주는 영향

Photograph of a woman carrying firewood she has gathered on her head
인도 라자스탄 지방의 한 여성이 장작을 수집하고 있다. 요리에 나무 및 오염을 유발하는 연료를 사용하면 실내 및 실외 대기 오염으로 인해 매년 수백만 명이 사망한다.

현재의 에너지 시스템은 기후 변화, 대기 오염, 생물 다양성 상실, 환경으로부터 유해 물질의 배출 및 물 부족과 같은 여러 환경 문제를 일으키고 있다. 2019년 기준으로 세계 에너지 수요의 85%는 화석 연료의 연소를 통해 충족되고 있다.[10] 에너지 생산과 소비는 2018년 기준으로 인간이 초래한 연간 온실가스 배출량의 76%를 차지한다.[11][12] 2015년 국제 파리 협정은 지구 온난화를 2 °C (3.6 °F) 이하로 제한하고 가능하면 1.5℃(2.7℉)로 제한하는 것을 목표로 하며, 이를 위해 가능한 빨리 온실가스 배출량을 줄이고 세기 중반까지 순제로에 도달해야 한다.[13]

화석 연료와 생물질의 연소는 대기 오염의 주요 원인이다.[14][15] 이로 인해 연간 약 7백만 명의 사망자가 발생하며, 가장 큰 질병 부담은 저소득 및 중간 소득 국가에서 발생한다.[10][16] 발전소, 차량 및 공장에서의 화석 연료 연소는 대기 중 산소와 결합하여 산성 비를 유발하는 주요 배출원이다.[17] 대기 오염은 비감염성 질병으로 인한 사망의 두 번째 주요 원인이다.[18] 세계 인구의 99%가 세계 보건 기구의 권장 기준을 초과하는 수준의 대기 오염에 노출되고 있다.[19]

나무, 동물 똥, 석탄 또는 케로신과 같은 오염 물질을 연소하는 요리는 실내 대기 오염의 거의 모든 원인이며, 연간 약 160만 명에서 380만 명의 사망자를 일으킨다.[20][18] 또한 실외 대기 오염에도 상당한 영향을 미친다.[21] 건강에 미치는 영향은 요리를 담당할 가능성이 여성과 어린 아이들에 집중된다.[21]

환경에 미치는 영향은 연소 부산물을 넘어 확장된다. 바다에서의 기름 유출은 해양 생물에 해를 끼치고 독성 물질을 방출하는 화재를 일으킬 수 있다.[22] 전 세계 물 사용량의 약 10%는 주로 열에너지 플랜트의 냉각을 위한 에너지 생산에 사용된다. 건조한 지역에서는 이것이 물 부족의 원인이 된다. 바이오에너지 생산, 석탄 채굴 및 가공, 석유 추출에도 많은 양의 물이 필요하다.[23] 목재 및 기타 가연성 물질을 과도하게 벌목하여 태우면 사막화를 비롯한 심각한 지역 환경 피해가 발생할 수 있다.[24]

2021년에는 UNECE가 다양한 전기 생산 기술들의 환경 영향에 대한 수명주기 분석을 발행하였으며, 자원 사용(광물, 금속), 토지 이용, 자원 사용(화석 연료), 물 사용, 입자 물질, 광화학 오존 생성, 오존 감소, 인체 독성(비암화학적), 이온화 방사선, 인체 독성(암화학적), 영양화(육지, 해양, 담수), 생태독성(담수), 산성화, 기후 변화를 고려했다.[25]

지속 가능한 발전 목표

에너지 접근이 없는 사람들의 지도. 접근이 없는 지역은 2016년 기준으로 주로 아프리카의 하위 사하라 지역과 인도 서부 지역에 집중되어 있다.
2016년 기준으로 전기 접근이 없는 사람들이 사는 곳을 보여주는 세계 지도⁠—아프리카의 하위 사하라 지역과 인도 서부 지역이 주를 이룸

현재와 미래의 에너지 수요를 지속 가능한 방식으로 충족시키는 것은 중요한 과제이다. 기후 변화를 제한하고 동시에 경제적 성장을 유지하며 삶의 수준을 향상시키는 전 세계적인 목표를 달성하고자 하기 때문이다.[26] 안정적이고 저렴한 에너지, 특히 전기는 의료, 교육 및 경제 발전에 필수적이다.[27] 2020년 기준으로 개발도상국에서 전기를 이용할 수 없는 인구는 약 7억 9천만 명이며, 약 26억 명은 요리할 때 환경을 오염키는 연료를 사용한다.[28][29]

후발개발도상국 에너지 접근성을 개선하고 에너지를 더 깨끗하게 만드는 것은 유엔의 "2030년 지속 가능한 발전 목표"의 효과적으로 달성하는데 핵심적인 역할을 한다.[30] 이러한 목표는 기후 조치에서부터 성평등까지 다양한 문제를 다루고 있다.[31] "지속 가능한 발전 목표"는 2030년까지 전기와 깨끗한 조리 시설을 쉽게 사용할 수 있게 하는것 뿐만 아니라 "모두를 위한 저렴하고 신뢰할 수 있으며 지속 가능하며 현대적인 에너지에 대한 접근"을 포함하고 있다.[32]

에너지 절약

Countries such as the US and Canada use twice as much energy per capita as Japan or western Europe, and 100 times as much commercial energy per capita as some African countries.
전 세계 에너지 사용량은 매우 불평등하다. 미국, 캐나다 등 고소득 국가는 아프리카의 후발개발도상국에 비해 1인당 에너지 소비량이 100배나 많다.[33]

에너지 효율성(같은 상품이나 서비스를 제공하기 위해 더 적은 에너지를 사용하거나 더 적은 상품으로 동등한 서비스를 제공하는 것)은 지속 가능한 에너지 전략들의 초석이다.[34][35] 국제 에너지 기구(IEA)는 에너지 효율성을 높이면 파리 협정의 목표를 달성하는 데 필요한 온실 가스 배출감소의 40%를 달성할 수 있다고 추정하였다.[36]


각주

  1. Zhang, Wei; Li, Binshuai; Xue, Rui; Wang, Chengcheng; Cao, Wei (2021). “A systematic bibliometric review of clean energy transition: Implications for low-carbon development”. 《PLOS ONE16 (12): e0261091. Bibcode:2021PLoSO..1661091Z. doi:10.1371/journal.pone.0261091. PMC 8641874. PMID 34860855. 
  2. Kutscher, Milford & Kreith 2019, 5–6쪽.
  3. “Definitions: energy, sustainability and the future”. The Open University. 2021년 1월 27일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2020년 12월 30일에 확인함. 
  4. 틀:Citec
  5. UNECE 2020, 3–4쪽
  6. Gunnarsdottir, I.; Davidsdottir, B.; Worrel, E.; Sigurgeirsdottir, S. (2021). “Sustainable energy development: History of the concept and emerging themes” 141: 110770. doi:10.1016/j.rser.2021.110770. ISSN 1364-0321. S2CID 233585148. 2021년 8월 15일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 8월 15일에 확인함. 
  7. Kutscher, Milford & Kreith 2019, 1–2쪽.
  8. Vera, Ivan; Langlois, Lucille (2007). “Energy indicators for sustainable development” 32 (6): 875–882. doi:10.1016/j.energy.2006.08.006. ISSN 0360-5442. 2021년 8월 15일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 8월 15일에 확인함. 
  9. Kutscher, Milford & Kreith 2019, 3–5쪽.
  10. “New WHO Global Air Quality Guidelines aim to save millions of lives from air pollution”. World Health Organization. 2021년 9월 22일. 2021년 9월 23일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 10월 16일에 확인함. 
  11. “Global Historical Emissions”. 2021년 6월 4일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 8월 19일에 확인함. 
  12. Ge, Mengpin; Friedrich, Johannes; Vigna, Leandro (August 2021). “4 Charts Explain Greenhouse Gas Emissions by Countries and Sectors”. 2021년 8월 19일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 8월 19일에 확인함. 
  13. “The Paris Agreement”. 2021년 3월 19일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 18일에 확인함. 
  14. Watts, Nick; Amann, Markus; Arnell, Nigel; Ayeb-Karlsson, Sonja; 외. (2021). “The 2020 report of The Lancet Countdown on health and climate change: responding to converging crises”. 《The Lancet397 (10269): 151. doi:10.1016/S0140-6736(20)32290-X. ISSN 0140-6736. PMID 33278353. 
  15. “Every breath you take: The staggering, true cost of air pollution”. 2019년 6월 4일. 2021년 4월 20일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 5월 4일에 확인함. 
  16. Nick, Amann, Markus. “Công thức tính năng lượng liên kết”. 2021년 8월 16일에 확인함. 
  17. “Acid Rain and Water”. United States Geological Survey. 2021년 6월 27일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 10월 14일에 확인함. 
  18. World Health Organization 2018, 16쪽.
  19. “Ambient (outdoor) air pollution”. World Health Organization. 2021년 9월 22일. 2021년 10월 8일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 10월 22일에 확인함. 
  20. Ritchie, Hannah; Roser, Max (2019). “Access to Energy”. 2021년 4월 1일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 4월 1일에 확인함. 
  21. World Health Organization 2016, vii–xiv쪽.
  22. Soysal & Soysal 2020, 118쪽.
  23. Soysal & Soysal 2020, 470–472쪽.
  24. Tester 2012, 504쪽.
  25. Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options (보고서). 59쪽. 2021년 11월 15일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 11월 24일에 확인함. 
  26. Kessides, Ioannis N.; Toman, Michael (2011년 7월 28일). “The Global Energy Challenge”. 세계 은행. 2019년 7월 25일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2019년 9월 27일에 확인함. 
  27. Morris 등. 2015, 24–27쪽.
  28. “Access to clean cooking”. 《SDG7: Data and Projections》. IEA. 2020년 10월. 2019년 12월 6일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 3월 31일에 확인함. 
  29. IEA 2021, 167쪽.
  30. Sarkodie, Samuel Asumadu (2022년 7월 20일). “Winners and losers of energy sustainability—Global assessment of the Sustainable Development Goals”. 《Science of the Total Environment》 831. 154945. Bibcode:2022ScTEn.831o4945S. doi:10.1016/j.scitotenv.2022.154945. ISSN 0048-9697. PMID 35367559. S2CID 247881708. 
  31. Deputy Secretary-General (2018년 6월 6일). “Sustainable Development Goal 7 on Reliable, Modern Energy 'Golden Thread' Linking All Other Targets, Deputy-Secretary-General Tells High-Level Panel” (보도 자료). 유엔. 2021년 5월 17일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 3월 19일에 확인함. 
  32. “Goal 7: Ensure access to affordable, reliable, sustainable and modern energy for all”. 《SDG Tracker》. 2021년 2월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 3월 12일에 확인함. 
  33. “Energy use per person”. 《Our World in Data》. 2020년 11월 28일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 7월 16일에 확인함. 
  34. “Europe 2030: Energy saving to become "first fuel". 《EU Science Hub》. European Commission. 2016년 2월 25일. 2021년 9월 18일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 18일에 확인함. 
  35. Motherway, Brian (2019년 12월 19일). “Energy efficiency is the first fuel, and demand for it needs to grow”. IEA. 2021년 9월 18일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 18일에 확인함. 
  36. “Energy Efficiency 2018: Analysis and outlooks to 2040”. IEA. October 2018. 2020년 9월 29일에 원본 문서에서 보존된 문서. 

참고 자료