2010년 조사 결과 프랑크푸르트의 전력 소모량은 6천580GWh로 나타났다. 서비스업과 무역업이 포함된 3차산업 분야에서 가장 많은 43%를 쓰고 있었다. 38%는 2차 산업에서, 15%가 가정용 전력이었다. 산업에서는 조명에 사용되는 전기가 가장 많은 부분을 차지하고 있었고, 가정에서는 전체의 71%가 난방에 사용되는 에너지였다. 결론적으로, 연간 6천GWh가 넘는 전력 소모량과 약 4천40만t의 이산화탄소 배출량은 단순히 `효율성`만 높이더라도 38%나 감소시킬 수 있었다.
기업 형광등·전구 교체로 에너지 소비 85% 줄여
단거리는 자전거로… 고속자전거 도로 개설
전기자동차 카풀 제도 권장하고 각종 지원 추진
태양열발전·열 저장시스템 활용해
가정내 발생하는 잉여전기 재활용도
에너지 자립도시 포항 만들기
1. 문 정부와 탈원전, 그리고 신재생에너지
2. 독일은 왜 신재생에너지사업을 시작했을까
3. 에너지 자립도시 프랑크푸르트 암 마인
4. 대한민국의 에너지자립마을, 충남 태안
5. 포항의 에너지 미래, 지방분권시대에 맞춰
□ 산업, 투자비용은 운영비용으로 상쇄
우선으로 고려할 사항은 도시 내 각종 산업이었다. 특성에 따라 2차 산업과 3차 산업을 나눠 그에 맞는 계획을 세웠다.
프랑크푸르트 최대 산업단지인 회흐스트 지역에는 화학·금속공업 등 90개의 회사가 있다. 1천800GWh(60만 가구 상당)의 전력이 사용됐고, 시 전체 산업 전력(2천582GWh) 중에서 가장 많은 부분이었다. 압축기와 환기장치 등 기계에너지에서 최대 전력이 소비됐다. 이를 작동하는 전동기(모터)를 고효율로 교체하기만 해도 20%의 에너지 절약 효과를 볼 수 있었다.
3차산업(무역, 상업, 서비스업 등)에서는 열에너지 형태로 소비된 전기 에너지의 90% 정도가 재사용할 수 있는 에너지로 분석됐다. 결국, 전체적으로 에너지 관리에 대한 인식 부족이 `추가비용`을 낳는 상황이었다.
프랑크푸르트 내에서 가장 많이 사용되는 형광등과 전구를 교체해 `스마트 조명 관리` 시스템을 적용한다면, 에너지 소비를 3/4까지 줄일 수 있었다. 건물 내 조명시설에 사용되는 전력은 전체의 38%였다. 연한 색의 벽과 바닥, 높은 투과율을 가진 유리창 등도 좋은 방안이었다. 초기 투자 비용은 2년 내에 회수할 수 있다는 것이 전문가들의 종합적인 의견이였고, 실제 독일 노르트라인베스트팔렌 주에 있는 도시인 `멘덴`에서는 이러한 방식을 사용해 에너지 소비를 85%나 줄였다. 금전적으로는 비용의 83%를 아낀 셈이었다.
□ 가정, 상호 보완으로 절감
2010년 프랑크푸르트 가정에서 사용한 전기의 총합은 1천24GWh. 평균 전기 사용량은 2천825KWh였다. 중점은 에너지의 지역 내 순환이었다. 도심 지역에서 난방 네트워크를 통해 경제적인 절감 효과를 볼 수 있었다. 열병합과 태양열 발전, 히트펌프, 열 저장시스템 등을 활용한다면, 쓰고 남은 잉여 에너지를 전기와 난방에 재활용할 수 있을 것으로 프랑크푸르트는 파악했다.
태양열 발전은 호텔이나 식당, 양로원, 스포츠 시설 등과 같은 연중 내내 일정한 양의 온수를 필요로 하는 시설에 적합하다는 결론에서 시작했다. 2013년 태양열 발전소에서 생산된 열에너지 비중은 전체 열에너지 소모량의 10%였다.
`기후보호 마스터플랜 100%`에 따라 2050년까지 태양열 발전의 비율은 지역 수요의 약 15%까지 증가시킬 수 있다는 전망이 제시됐다. 이는 한 가정에서 약 60%의 가정용 온수 수요와 최대 35%의 난방 수요를 공급할 수 있는 양이다. 하지만, 이것만 가지고서는 궁극적인 목표를 달성하기가 어려웠고, 프랑크푸르트는 `상호보완`에 초점을 맞췄다.
`히트펌프`는 낮은 온도에서 높은 온도로 열을 끌어올리는 역할을 하는 장치다. 작동에는 낮은 흡기온도가 필요하다. 일조량이 적은 겨울철 태양열 시스템의 작동이 제한될 때 히트펌프를 활용한다면 열 생산에 큰 도움을 줄 수 있다. 시내 중심지에서는 주위 공기를 자연적인 열원(source)으로 사용할 수도 있다. 기존 건물에 설치하기엔 굉장히 제한적이지만, 낮은 흡기 온도를 포함한 저온 방사 패널을 신축 건물의 설계 단계에서 설정해 짓도록 했다.
열 저장 시스템은 상호 보완에 필수적이었다. 저장된 열에너지는 날씨에 관계없이 연속적인 전력 공급을 가능하게 한다. 대규모 열 저장소 개발은 열 에너지를 사용하는 각종 시스템의 50% 수준까지 저장해놓을 수 있다. 이 중 하나인 아이스뱅크는 낮은 온도를 요구하는 히트펌프와 끊임없는 작용을 할 수 있다. 이미 프라운호퍼 연구소에게 가정용 히트펌프와 아이스뱅크, 태양열시스템을 구축한다면, 상호 보완 작용으로 기존 난방유를 사용할 때보다 연간 약 1천유로를 절약할 수 있다는 결과가 있었기 때문에 가능한 도전이었다. 먼 미래 모든 방법들이 적용됐을 때, 프랑크푸르트 시민들의 자가소비율이 70% 이상 도달할 것이라는 연구 결과가 이를 뒷받침하고 있다.
□ 교통, 통근차량을 줄여라
교통분야에서 에너지 절감과 탄소배출량 감소를 달성하기 위한 방법은 시민들의 인식 개선과 각종 지원, 편의를 위한 제도 개선이 중점이었다. 프랑크푸르트는 단순하지만 최선을 이용했다. 가장 먼저 해결할 문제는 `통근`이었다.
단거리 이동 수단으로서의 자전거 이용을 권장하는 것은 프랑크푸르트 암 마인 시의 중점 사항 중 하나다. 탄소배출량 감소와 친환경 두 마리를 잡으려면 자전거 보급이 우선 확대돼야 함이 분명했다. 2010년 당시 시내 이동수단으로 자전거 이용객은 전체 13% 정도였다. 시는 자전거 이용률을 늘리고자 도심지로 향하는 `고속 자전거 도로` 개설을 추진했다.
통근자들의 인구와 밀도를 기초로 한 연구 결과에 따라 총 여섯 개의 주요 도로를 확정해 개발하기로 했다. 이동시간을 1/3로 단축할 수 있음은 물론, 5~15㎞ 이내 통근자들은 출·퇴근 시 차보다 자전거를 이용하면 더 빨리 목적지에 도달할 수 있었다. 혜택 대상자는 프랑크푸르트 통근자 수 중 33%에 해당했다. 시에서는 더 많은 자전거 이용객들을 확보하기 위해 도시 내의 자전거 교통에 맞춘 신호체계 변경과 자전거 주차장 확보, 자전거 대여 제도 등을 계속해서 추진하고 있다.
차를 타야 할 상황이라면 시민들에게 출퇴근용 `카 쉐어링`을 이용하도록 권장했다. 특히, 저렴한 연료비를 가진 전기자동차의 `카풀`이다. 도시 교통량을 현저히 낮출 수 있기 때문에 이를 위한 각종 지원도 아끼지 않았다. `카 쉐어링` 차량과 전기 차량에 대한 전용 주차공간을 확보해주고 규제를 완화, 우선순위화해 보급을 확대했다. 교통카드를 이용해 `공유 차량`에 탑승할 수 있도록 제도도 마련했다. 동시에 기존 휘발유와 경유 차량은 모두 전기 차량으로의 전환을 유도하고 있다.
모든 상황이 종합됐을 때 2050년 휘발유와 경유 차량은 모두 하이브리드와 전기자동차로 완전히 대체될 것이며, 자가용 부문의 에너지 수요는 2천888GWh에서 413GWh로 줄어든다. 자전거 이용객은 전체 시민 중 35%까지 올라서며, 대중교통에서는 소모 에너지가 31% 감소할 것으로 프랑크푸르트는 낙관하고 있다. 연료비의 급격한 증가로 인해 `카 쉐어링`은 선택이 아닌 필수가 될 것으로 예견했다.
이 기사는 지역신문발전위원회의 지원을 받아 작성된 것입니다.
/이바름기자 bareum90@kbmaeil.com
