[기고] 탄소 배출 기업의 디지털화를 통한 기후 변화 대응 어젠다 및 지속가능성 이슈
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[기고] 탄소 배출 기업의 디지털화를 통한 기후 변화 대응 어젠다 및 지속가능성 이슈
  • CCTV뉴스 편집부 기자
  • 승인 2022.11.28 14:52
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[글=박세환 Ph.D.]
(주)기술법인 엔펌 전문위원(Chief Consultant) | 한국산업기술진흥협회-ReSEAT프로그램 전문위원 | 한국과학기술정보연구원 KOSEN전문가 | 한국산업기술평가 관리원 CS-서포터즈 위원, 사회적가치추진위원 | 한국CCTV연구소 영상보안CCTV산업발전연구회장 | 과학기술정보통신부 연구자권익보호위원회 위원 | 한국철도공사연구원 철도차량부품개발사업 6분과위원장

 

지구촌은 이제 기후 변화를 넘어 기후 위기(Climate crisis) 상황을 맞이하고 있다. 이를 입증하는 핵심 증거로 지구 표면 온도 상승, 온난화 바다, 빙하의 급속한 축소·후퇴·눈 덮개 감소 현상 등이 나타나고 있다. 이에 국제 사회는 2050 탄소 중립(carbon neutrality)을 약속하였으며, ICT를 활용하여 이에 대응하고자 하는 지속가능성 연구가 확산되고 있다.

기후 위기에 대응하기 위해서는 3대 어젠다별로 구현 목표를 설정하고 이를 토대로 기존의 정책을 기반으로 벤치마크를 만들고 성공 가능성을 진단하는 프로세스가 필요하다. 본고에서는 디지털화를 통한 기후 변화 대응 3대 어젠다를 설명하고, 운송·에너지·제조 분야 탄소 배출 기업의 ICT를 활용한 지속가능성 이슈에 대해 설명한다.

 

기후 변화 대응 3대 어젠다

기후 변화로 인해 지난 수십 년 동안 북극의 해빙 속도가 급속히 빨라지면서 빙하의 두께가 감소해 전 세계 해수면이 약 20㎝ 상승한 것으로 나타났다. 특히 해수 표면의 산도가 약 30% 증가하면서 해양의 산성화가 급속히 진행되고 있어 더욱 심각한 현상으로 인식되고 있다.

이러한 기후 변화에 대응하기 위해 탄소 배출 기업(운송·에너지·제조 등)의 ICT를 활용한 전략적 접근 방식과 지속가능성 프로그램에 기반을 둔 3대 어젠다 ▲탄소 중립 기본 전략 구축 ▲효과적인 탄소 중립 5단계 전략 구축 ▲현실적인 프로젝트 타임라인 설정이 주목받고 있다.

탄소 중립은 인간의 활동에 의한 온실가스 배출을 최대한 줄이고, 남은 온실가스는 산림 조성 등을 통해 흡수하거나, CCSU(Carbon Capture·Storage·Utilization: 이산화탄소 포집·저장·활용) 기술을 통해 제거해서 실질적인 배출량을 0(Zero)으로 만든다는 개념이다.

기후 변화 3대 어젠다는 탄소 배출 기업을 중심으로 ICT를 활용한 지속가능성 연구를 통해 2050 탄소 중립 목표를 조기에 구현하는 데 기여하는 것이 목표다.

 

디지털화를 통한 기후 변화 대응 어젠다

ICT를 활용한 지속가능성 연구의 기반이 되는 다양한 디지털 기술은 기후 변화에 대응하기 위한 가장 강력하고 지속 가능한 어젠다가 될 수 있음을 입증하고 있다.

2020년경부터 급속히 가속화되기 시작한 디지털화(Digitalization)를 통해 온실가스 감축을 위한 새로운 기회가 열리면서 2050 탄소 중립 목표를 조기에 구현하는 데 기여하고 있다. 이에 대표적인 탄소 배출 기업(운송·제조·에너지 등)을 중심으로 ICT를 활용한 지속가능성 연구가 확산되고 있다.

운송 분야에서는 지속가능한 기술 혁신을 통해 차량의 배기가스 배출량을 줄이고 있으며, 에너지 분야에서는 가스 및 전기 소비를 줄임으로써 저탄소·저에너지 산업 환경을 구현해가고 있다. 제조 분야에서는 재생 에너지를 이용한 전력망을 운영함으로써 에너지 비용 절감 및 에너지 효율성을 높이고 있다.

국제 사회의 2050 탄소 중립 정책의 핵심은 세계 경제 총량 기준, 2019년 16%에서 2050년 70%를 목표로 하고 있다. ICT 기술력을 활용한 지속가능성 연구는 대표적인 탄소 배출 기업의 자체적인 탄소 발자국을 최소화하는 기술 혁신을 통해 탄소 중립 구현을 요구하고 있다.

특히 전자 설계 기술, 청정 에너지 시스템, 기후 데이터 분석, 탄소 저감 기계 기술 등은 지속 가능한 장기적인 솔루션 개발에 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 기술혁신을 통해 기후 변화에 보다 더 능동적으로 대응할 수 있는 기회를 제공하고 있다.

전략적 접근 방식과 지속가능성 프로그램을 통해 탄소 배출 기업의 보다 효과적인 기후 변화 대응을 위해 Keysight Technologies가 제시한 3대 어젠다를 표로 정리했다.

[표 1] 탄소 배출 기업의 기후 변화 대응 3대 어젠다(자료: Ingrid Estrada(2021.11.)/재구성)
[표 1] 탄소 배출 기업의 기후 변화 대응 3대 어젠다(자료: Ingrid Estrada(2021.11.)/재구성)

 

탄소 배출 기업의 ICT를 활용한 지속가능성 이슈

1. 운송 분야의 지속가능성 이슈

미국 환경보호국(US Environmental Protection Agency)의 보고에 의하면 전 세계 온실가스 배출량 1~2위를 기록하고 있는 미국의 2019년 분야별 온실가스 배출률은 운송 29%, 전기 25%, 산업 23%, 상업 및 주거 13%, 농업 10%(2019년 총 배출량은 CO2 6558만 미터톤에 상당)로 나타났다.

미국 정부는 무인 전기자동차, 커넥티드카, 대중교통 인프라를 포함한 스마트 운송 및 물류 혁신을 통해 운송 분야의 지속가능성을 향상시켜가고 있다.

특히 무인 전기자동차의 성장은 청정 에너지 사용을 촉진하면서 교통 흐름을 최적화하여 배기가스 배출량을 줄이는 데 크게 기여하고 있는 것으로 평가받고 있다. 이는 센서, 분산 컴퓨팅 및 AI 기술에 무선 네트워킹 기술을 접목하여 차량, 교통 카메라 및 도로가 실시간 통신을 통해 구현하고 있다.

텔레매틱스를 통한 차량 모니터링, 경로 최적화 및 연비 감소 등을 통해 2018년 약 1억 5000만 톤의 온실가스를 감축한 것으로 나타났다. 미국 토론토에서는 자체 학습 및 패턴 인식 스마트 교통 관리 시스템을 통한 교통 신호등 운영으로 차량의 주행 시간을 최대 25% 단축하여 13%의 배기가스 배출량을 줄인 것으로 확인되었다.

 

2. 에너지 분야의 지속가능성 이슈

전 세계적인 급속한 도시화로 인해 대도시의 유동인구가 증가하면서 화석 연료 소비량이 급증하고 있어 이를 획기적으로 줄여야 할 필요성이 대두되고 있다.

이에 재생 가능 에너지로의 전환을 위한 스마트그리드(Smart grid: 전기의 생산 및 유통 과정에 ICT를 접목해 공급자-소비자 간 상호 작용을 통해 전기 에너지 효율성을 높이는 지능형 전력망 시스템) 기술이 확산되고 있다. 이를 통해 전력 커뮤니티(전력 생산자·판매자·소비자 등)는 증가하는 에너지 수요를 보다 효과적으로 관리하여 배전을 최적화하고 있다.

아울러 자동화를 통해 전력 부하의 변화를 관리함으로써 에너지 비용 절감 및 에너지 효율성 향상에 기여하고 있다. 이를 위해 5G 및 6G 이동 통신 네트워크를 통해 스마트그리드를 효과적으로 관리함으로써 12%의 가스 및 전기 소비를 줄일 수 있을 것으로 예상하고 있다.

 

3. 제조 분야의 지속가능성 이슈

커넥티드 머신 및 협동 로봇 등을 통해 다양한 제품의 설계-제조-보관에 이르기까지 공급망(supply chain)을 관리함으로써 친환경적인 스마트팩토리를 구현하고 있다.

5G 이동 통신 시스템과 TSN(Time Sensitive Networking: 표준 이더넷 네트워크에서 결정적 메시지 전송을 구현하기 위한 기술) 기술이 융합된 제조 특화 초저지연·초대용량 데이터 전송 네트워크를 구축하여 클라우드 기계 학습(ML) 플랫폼과 연동해 제조 생산성을 혁신하고 있다.

이를 통해 모든 제조 및 활동을 협업함으로써 수동 프로세스를 자동화하여 보다 효율적이고 탄력적인 공급망을 구현하고 있다.

아울러 제조 산업 현장의 에너지나 물 사용량을 효율적으로 관리하여 탄소 배출을 줄이고, 재생 에너지를 이용한 전력망 운영을 통해 에너지 비용 절감 및 에너지 효율성을 향상시키고 있다.

5만 7000개 이상의 특허를 보유하고 있는 스웨덴의 다국적 네트워킹 및 통신 글로벌 기업 에릭슨(Ericsson)은 ICT 인프라, 소프트웨어 및 서비스를 갖춘 스마트팩토리 운영을 통해 폐기물과 에너지비용을 각각 5% 절감시켜 전체 에너지 효율성을 24% 향상시킨 것으로 나타났다.

 

현실로 다가온 기후 위기, 실질적인 대책 필요

기후 변화로 인해 지구 표면 온도가 급상승하고, 기록적인 폭우·폭설·가뭄·한파·폭염 등 극단적인 날씨가 이어지면서 지구촌은 이제 기후 변화를 넘어 기후 위기 상황을 맞이하고 있다. 이러한 기후 위기 상황을 입증하는 핵심 증거로 지구 표면 온도 상승과 온난화 바다가 있다.

지구의 표면 온도는 19세기 후반부터 지난 40년 동안 1℃까지 상승하여 2016년과 2020년은 가장 따뜻한 해로 기록되었다. 바다의 온도 또한 1969년부터 지금까지 0.33℃ 이상 상승하여 약 100미터 정도 바다의 넓이가 증가한 것으로 나타났다. 그 외에도 빙하의 급속한 축소·후퇴·눈 덮개 감소 현상이 나타나고 있다.

이에 국제 사회는 2030년까지 탄소 배출량을 절반으로 줄이고, 2050년까지 남은 탄소와 흡수되는 탄소량을 같게 함으로써 순 배출량이 0이 되게 하는(Net-Zero, Carbon Zero) 탄소 중립을 약속하였다.

이는 기후 위기에 대응하여 안전하고 지속가능한 사회를 만들고자 하는 데 목적이 있다. 구체적으로는 ICT 기술력을 활용하여 지구 환경을 보호할 수 있는 지속가능성 연구가 확산되고 있다.

전자 설계 기술을 이용한 청정 에너지 시스템, 친환경 적용을 위한 기후 데이터 분석, 탄소 배출량 저감을 위한 기계 기술 등이 개발되고 있으며, 주요 탄소 배출 기업들은 환경 지속가능성에 대비한 장기적인 기술적 솔루션을 준비하고 있다.

또한, 기후 변화 대응을 위해 Keysight Technologies가 제시한 3대 어젠다 중 특히 탄소 중립 기본 전략 구축 부문에서 기업의 핵심 가치와 비즈니스 방식에 부합하는 전략을 마련하는 것이 국제 사회의 2050 탄소 중립 정책의 핵심 요소로 주목받고 있다.

이는 탄소 배출 기업의 온실가스 배출량을 최소화하고, 대기 중 상당량의 이산화탄소를 제거하여 잔류 탄소 배출을 중화하는 것을 의미한다.

이 목표를 달성하기 위해서는 기존 에너지원과 재생 가능 에너지원 모두 에너지 효율성을 높이는 데 전략에 우선순위를 두어야 한다. 각 어젠다별로 구현 목표를 설정하고 이를 토대로 기존의 정책을 기반으로 벤치마크를 만들고 성공 가능성을 진단하는 프로세스가 필요하다.

이를 위해 탄소 배출 기업의 온실가스 감축 목표, 집중 이행 시기, 실행 가능한 전략, 진행 상황 검토 결과 기반의 최적화 방안 등을 마련할 필요가 있다. 그리고 무엇보다 전기자동차 이용 확대, 재생 에너지 설치 및 구현, 친환경 유틸리티 제공 업체와의 파트너십 구축 등 가능성 높은 실행 계획을 수립하고 이행할 필요가 있다.


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