글로벌이슈 - ( 분야 ) 수자원 물 에너지 식량넥서스 (3 부 ) - 추진전략및한국형로드맵 - 물정보포털 www.water.or.kr * 본이슈리포트는발간기관의공식적인의견이아니며, 작성자 ( 연구진 ) 의견해임을밝힙니다.
목 차 1. 국내특수성을반영한 WEF 넥서스추진 2 2. WEF 넥서스국내외접근전략 4 3. 추진전략및한국형로드맵설정 8
1) 국내특수성을반영한 WEF 넥서스추진 발자국개념도입 발자국 인간에의한환경파괴를나타내는척도로 발자국개념도입이필요 생태발자국 국민한사람의일상생활이자연생태계에미치는영향을토지면적으로환산한수치 글로벌헥타르 물발자국 일상생활에서사용하는제품을생산 소비하는데필요한물의양 탄소발자국 사업장에서의직접배출원과간접배출원을포함한전과정에서의이산화탄소배출량 선진국들의자국민보호를위한보호무역조치의규제로작용할수있음 통일대비한반도국토재창조필요 통일시북한인구의합류로정량적인인구가증가하며 합류되는 북한인구의남한생활수준도달과정에서물 에너지 식량등 - 2 -
자원수요량급격한증가예상 북한의산업구조는중공업 군수산업의에너지다소비형산업구조이며 북한발전설비용량은 만 로남한의 규모임 에서 년북한의식량이 만톤부족할것으로예상 통일에대비한국토재창조의도구로서 WEF Nexus 적용기후변화로인한국내자원안보의위협 기후변화에따른강우강도 지속기간 발생빈도등기후지표의 변화로물생산및소비예측의불확실성이증가하며 이용가능한깨끗한물확보의어려움발생 국내에너지생산은해외의존도가높고 원자력에의한에너지생산이집중되며 신기후체제에따른 감소의무량정책에신 재생에너지개발및활용방안필요 식량자급률이 수준이며 비효율적인쌀지원정책및생산자 - 3 -
고령화로식량안보의불안정성이예상됨 2) WEF 넥서스국내외접근전략 국제적접근전략 미국가정보위원회 글로벌트렌드 대안적세계 미래예측보고서발간 전세계주요전문가대상설문조사및미국내 개정보기관의 미래전방분석결과를근거로작성 년까지인류의삶에파급효과가큰 대메가트렌드 선정 프랑스전력공사 2000 년초반 EDF 에서는기존의규정대로물공급을지속하면발전에 중 - 4 -
어려움이발생하는것을인식 농업관개시설과물절약협약체결 물절약에따른금전적보상 관개용수와발전량의효율적물사용 (3억2,500 만m 3 2억3,500 만m 3 ) 기업간상호협업 ( 텍사스 3개회사협업 ) 오스틴수도회사, 텍사스가수서비스, 오스틴에너지 다가구에너지및물효율프로그램개발 자원효율적주택개조 연간 470만kWh의전기와 3,785만 liter의물절약 GE Water-Energy 넥서스는새로운혁신및시장개척의기회로인식 수자원재이용및에너지재사용 : 비용절감및안정적공급추진 Ecomagination(Ecology + Imagination) : Water & Power 팀신설 - Thinking differently : 상상을현실로실현 GE Water-Energy Nexus Game 베올리아 100% 에너지자립형폐수처리시설운영 폐수의농도를예측하고, 생산되는슬러지처리과정에서생산되는열을이용하여폐수처리시설에필요한에너지 60% 공급및처리된폐수는농업용수와비료로활용 국내적접근전략 댐운영관리통합 기건설되어운영중인수력발전댐과기존댐과의통합관리를통한수자원관리효율성증대필요 ( 현황 ) 현재전체전력생산량에서수력발전이차지하는비중은 1% 도채안될정도로낮음 ( 효과 ) 한강수계에있는수력발전댐을다목적화해실시간통합연계운영하게되면약2.4억m3의홍수조절용량및 5.4억 ~8.8억m3의용수공급능력추가로확보 - 5 -
해수담수화 해수담수화플랜트에서의 O&M 비용중전력비가전체의절반 을차지하며생산원가는소비전력비용에큰영향을받음 물안보확립을위해국가적인전략으로공급되는전력단가를낮게 계약하는등의정책적지원을통하여해수담수화생산단가를낮 추는방식선택필요 시설원예의지하수열냉 난방시스템공급 국내농업분야의경우대체열원에대한관심부족및온실에서 사용하는경우온풍기나온수보일러에비하여상대적으로큰초 기투자비용으로지열냉 난방시설의적극적인보급에한계 - 정부의초기설치자금지원지원제도지속적추진 지열보급 활성화 ( 초기투자비용회수 ) 온실생애주기기간 (20 년 ) 동안지열 (70% 부 하부담 ) 냉 난방시스템을사용했을시, 초기투자비를각각 5 년 (1,050 m2비닐온실 ), 7 년 (2,376 m2비닐온실 ), 4 년 (4,140 m2유리온 실 ), 2 년 (9,384 m2유리온실 ) 차에회수하는것으로나타남 제 롯데월드수열에너지냉난방시스템 댐호소수 광역원수등수열원의풍부한부존량을활용하여수 열에너지사업활성화 미국 일본등선진국에서는이미하천수등담수를신재생열원 으로지정 도시열공급원으로활용하고있음 하천수 호수 해수등에포함되어있는물의온도에너지를직접 또는열펌프로회수하여건물의냉난방및급탕에이용하는시 스템 기존냉난방시스템에비해 에너지절감효과 - 6 -
는댐호소수 광역원수등을활용하여공동개발 제 롯 데월드 추진 밀양 정 학야 정 등댐수도 개사업장 열원 댐원수 광역상수도관로안의수온차이 여름철에는대기보다차갑고 겨울철에는대기보다따뜻한현상 를이용한수온차냉난방은 기존냉난방시설에비해에너지효율이최대 높음 활용친환경자족도시구현 세종시 친환경녹색도시 건축물, 도로등도심곳곳의태양광발전을통한에너지자족 도시화 국립세종도서관 ( 도서관전체의 33% 를신재생에너지활용 ) - 태양광을이용한전기절약, 빗물을정원수로활용, 지열로냉 난방 전체에너지의 15% 를스스로생산하는에너지자족도시목표 대구시 정주인구 5 만의테크노폴리스와국가산업단지를신재생에너지와 스마트그리드, ICT 기술이융합된분산전원형에너지자족도시로 조성하기위한에너지자립화방안과사업구체화방안등을수립 하고, 본격적으로사업을추진할계획이며, 향후대구전역으로 확대 연료전지와태양광발전시설로시간당 70 메가와트의전력을생 산해자체공급한다는계획 인천 덕적도 하이브리드에너지 - 물자립형마을공동체모델 인천시가한국건설기술연구원과공동으로개발한풍력 태양 광 수력터빈등을활용한발전시스템이용 2020 년까지디젤발전으로전기를공급하고있는서해 5 도등인 천지역 14 개도서를대상으로사업을진행할계획 - 7 -
울릉도에너지자립 1단계사업으로 2017년까지신재생에너지비중확대를위해디젤발전을축소하고수력, 풍력, 태양광, ESS 설치를통한연계시스템구축 2단계사업으로는 2018~2020년까지울릉도의우수한지열자원을활용한지열발전, 연료전지, ESS 설비추가로디젤발전을 Zero 화하고전기차와전기어선등을보급해세계최초의 100% 탄소 ZERO 친환경에너지자립섬을구축계획 홍천 친환경타운 기피시설 을 에너지시설 로전환 폐기물 을 자원화 친화경에너지신사업창출 바이오가스정제시설을통해가축분뇨와음식물찌꺼기로바이오가스생산 ( 퇴비와액비를생산해판매 ) 이를또다시도시가스로정제해인근주민과군부대에공급 ( 국내첫사례 ) 신재생에너지인태양광발전과소수력발전- 홍천군소매곡리주민들에게연간 1억4,000만원의수익기대 3) 추진전략및한국형로드맵설정 분석 WEF Nexus 사업추진방향설정을위해내외부환경분석을통한강점, 약점, 기회, 위협요인을분석및 SWOT분석을수행함 SO 전략은기회요인을활용하여강점을극대화하는전략이며, ST 전략은강점을활용하여위협요인을극복하는전략임 WO전략은약점을최소화하여기회요인을활용하는전략이며, WT 전략은위협요인을회피하면서약점을최소화하는전략임 - 8 -
및 도출 추진을위한 가지 자원간수급분석및상호영향평가 물 에너지 식량의필수자원에대한생산 공급 소비체계의프 르세스별흐름분석및각자원간상호연관성분석및평가 자원활용효율극대화 미래자원확보의위기가고조됨에따라타자원을고려한자 원의효율적활용방안및저비용 고효율을기대할수있는 연계기술 - 9 -
넥서스운영최적화 기존및신규인프라의운영방법개선을통한필수자원의확 보방안 인문융합중심국민공감대형성 부처및지역간벽을허물로국민적공통된컨센서스도출과 거버넌스실현을통한연계기술의필요성도출 해결을위한 데이터수집 분석및지식플랫폼개발필요 평가 개발 수자원및수자원인프라활용효율화 에너지생산효율화 식량생산시물에너지소비효율화 수자원인프라운영최적화 그리드기반운영 국민중심자원연계활용 인문융합중심자원연계시너지극대화 - 10 -
비전및목표도출 21C 形新산업인프라기반구축 개발목표및파급효과 사회적 안정적물 - 에너지 - 식량자원확보를위한범정부적정책결정전략도출 국가및지역의차별화된자원운영관리체계기반맞춤형경제활성화계획수립 물 - 에너지 - 식량자원연계정책수립시이해당사자참여체계수립 지속가능한국가자원안보확보를통한국민삶의질향상 지역경제활성화와지역일자리창출을통한자립형지역경제기반조성및균형경제달성 국민공감대형성을통한기술개발및정책수립신뢰성확보 경제적 자원연계산업혁신을위한생산 - 공급 - 소비정보체계수립 글로벌사업진출및확대전략도출 외부영향에탄력적인자원연계기술개발및관리체계구축 정보분석을통한자원이용효율성극대화로미래세대신성장동력개발 ODA 사업과연계한개도국물, 에너지, 식량산업기반구축및신규일자리창출 국가산업개발에소비되는자원의해외의존도완화로인한혁신적산업생태계리모델링 기술적 기후변화적응 ICT 기반스마트자원연계솔루션개발 한국형인프라패키지모델개발및적용 물 - 에너지 - 식량자원연계기술의사결정시스템및평가툴개발 선도적융합기술개발로기후변화대비자원수급불균형에대한선제적대응가능 한국특성에맞는독자모형개발을통한넥서스원천기술력확보및자원의균형개발 객관적인의사결정및미래자원가치평가를통한미래이용가능국가자원예측및연관산업생산성극대화 - 11 -