[EE칼럼] AI가 여는 에너지 뉴노멀

최기련 아주대학교 에너지학과 명예교수

우리나라는 지난 9월 이재명 대통령의 유엔총회 기조연설을 통해 교류(Exchange), 관계 정상화(Normalization), 비핵화(Denuclearization)로 대변되는 'END 구상(構想)'을 천명하였다. 포괄적 대화를 통해 적대와 대결의 시대를 종식하고, 평화공존과 공동성장의 새 시대를 열어가자는 것이 주요 내용이다.그 실행 과정에서 한국은 미국-중국 양극 구조 속에서 글로벌 AI 생태계 개편의 제3의 축을 형성하는 데 적극적으로 기여하겠다고 공언하였다. 이를 'AI 뉴노멀(AI New Normal)'이라고 명명하였다. 특히 이를 구체화하기 위한 검증 수단으로, AI를 기반으로 한 기후변화 대응과 지속가능발전 개념을 연계한 통합적 접근을 제시하였다. “AI가 주도할 기술혁신은 기후 위기와 같은 전 지구적 과제를 해결할 중요한 새로운 도구가 될 것"이라는 대통령의 언급에 유념할 필요가 있다.

에너지는 생존의 필수재이자 모든 경제·사회 활동의 기반이다. 우리나라는 지난 60년간 시장경제 성장을 추진하면서도, 에너지 부문의 독과점 등 여러 시장 실패를 용납해왔다. 정부의 공익규제 역시 안정적 공급을 위한 규모의 경제 달성 수단으로 허용되어 왔다. 이로 인해 정보통신기술과 신재생에너지의 결합이라는 제3차 산업혁명에서도 에너지 부문 성과는 크지 않았다. 혁신 속도가 약화되는 '진입 제약(lock-out)' 현상 때문이다. 원전 안전성 문제나 신재생 전력 부문의 경제성 논란도 결국 같은 맥락에서 비롯된다.

청정에너지 확대 정책은 단기적으로 직접 비용 증가라는 새로운 사회 갈등 요인이 되었다. 기후변화 대책에 미치는 영향 역시 혼란스럽다. 실제로 2030년까지 온실가스 37% 감축을 공약한 파리협약 이행이 불투명하다는 국내외 의견이 많다. 특히 감축량의 11.7%를 해외 시장에서 구매해야 하는데, 관련 시장이 미성숙해 그 가능성이 크지 않다. 결국 국내에서 추가 감축을 해야 할 판이다. 이 과정에서 민간기업이나 가계보다 국민 부담으로 공기업이 책임을 떠맡을 가능성이 크다. 이 결과, 누적된 시장 실패에 더해 새로운 정부 실패까지 우려되는 상황이다.

또한 우리나라는 지정학적 특수성으로 인해 중국의 존재와 영향력을 무시할 수 없다. 중국은 미국이 탈퇴한 이후 파리기후변화협정의 '구원자'를 자처하며, 세계 에너지 질서 재편을 주도하는 이른바 '에너지 굴기(崛起)'에 매진하고 있다. 미국과 유럽(EU) 등과 경쟁하면서도 막강한 자금력과 거대한 내수 시장을 배경으로 그 영향력을 확대하고 있다. 이제 원전 수출에도 적극적이다.

일반적으로 우리는 중국의 '반도체 굴기'를 경계하지만, 진정으로 주목해야 할 것은 '에너지 굴기'이다. 현재 국내 태양전지 패널의 대부분이 중국산이다. 이런 가운데 우리나라는 세계 7위의 에너지 다소비 국가로, 2024년 기준 에너지 수입 의존도는 93.7%에 이른다. 에너지 수입액은 약 230조 원으로, 국제 에너지 시장의 변동성에 매우 취약하다.

특히 반도체, 철강, 석유화학 등 제조업 중심의 산업 구조는 안정적이고 경제적인 에너지 공급이 경쟁력의 핵심이다. 가정용 등 민생 에너지보다 국민이 체감하기 어려운 산업 에너지 안보는 곧 한국의 지속 가능한 성장과 직결된다. 이에 우리만의 특별한 대응 조치가 불가피하다. 바로 강력한 '디지털 경영' 혁신을 통한 에너지 산업 경쟁력 확보다.

에너지 여건 변화에 탄력적으로 대응하는 경제·산업 구조를 만드는 것보다, 지금부터 에너지 산업 구조의 혁신적 변환을 추진하는 것이 현명하다. 특히 가상현실을 활용한 '디지털 트윈(Digital Twin)' 기법을 도입하면, 복잡한 에너지 산업 기술체계를 스마트화하여 획기적인 비용 절감과 구조 혁신의 동력을 강화할 수 있을 것이다. 더욱이 AI 기반의 디지털화는 에너지 산업 장기 혁신의 3대 과제인 ▲스마트화, ▲대규모 데이터 분석능력 향상, ▲자동화 추진의 기반이 될 것이다.

이제 우리는 에너지 산업의 본질적 특성인 장기 탈탄소화 추세에 주목해야 한다. AI는 단기적으로 미·중·EU 등 강대국의 지정학적 경쟁 도구가 될 수 있으나, 장기적으로는 어느 한 국가의 통제를 벗어나려는 탈중앙화(decentralizing shift) 속성을 지닌다. 최근 주목받는 디지털 화폐(코인) 현상도 이와 유사하다. 에너지 산업의 미래 핵심 요소 중 하나인 '탄소배출권(Carbon Credit)' 거래 역시 디지털 화폐와 같은 속성을 공유한다.따라서 에너지 산업은 AI 기반 디지털화를 적극 활용해, '굴뚝 산업'의 표본에서 '청정 4차 산업'으로 전환하는 계기를 마련해야 한다.

최기련