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문제 정의
- 각 지표별 우선순위와 가중치를 분석 및 도출한 뒤에는 온실가스감축 기술 및 정책 각 분야 간의 평가를 지표별로 실시하는 것으로 하였다. 대안지표 설계 신기술과 정책에 대한 우선순위를 평가함으로 발전부문에서 정부가 우선적으로 주안점을 두어야 할 분야를 도출코자 함이며, 또한 기업에서 추진고려할 가이드라인으로 정보제공코자 함이다. Satty는 대안간의 쌍대비교를 제안하고 있지만, 대안이 많은 모델의 경우 쌍대비교를 하게 되면 각각의 평가기준 또는 지표에 대해 # (n=대안의 수) 만큼의 쌍대비교를 해야하는 데 이것은 너무 많은 시간을 필요로 하므로 쌍대비교 대신 등급 척도를 활용하기로 하였다.
- 본 연구에서는 우리나라에서 에너지산업의 근간이며, 감축률과 비중이 높고, 정책과 기술이 복합적으로 연계되어 있는 발전부문에 대하여 에너지·환경 및 경제와 연계하여 국내 에너지·기후변화 산학연에 종사하고 있는 전문가들의 판단에 따른 공통평가지표 및 각각의 대안간 우선순위를 분석적계층과정(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 이용하여 분석 및 평가를 수행하고 종합적 우선순위를 제시하였으며, 이를 통해 발전회사 측면에서 비용 효과적이며 경쟁력 강화를 위한 우선 순위적 고려요소 및 정책 포트폴리오를 어떻게 구성할 것인지 인사이트(Insight)를 주고자 한다.
제안 방법
- 한편, 평가지표를 도식적으로 계층구조를 나타내면 아래 그림과 같이 되는데 온실가스감축 기술 및 정책 우선순위 평가지표에 대한 계층구조(hierarchy tree)가 구성됨에 따라 평가지표 간 중요도의 결정은 2계층 구성 요인에 대한 쌍대비교를 수행하여 우선순위를 계량적 분석방법을 통해 얻게 된다. 2계층 결과를 토대로 1계층의 우선순위도 합의 값을 통해 동시에 얻는 방법으로 수행하였다.
- 각 지표별 우선순위와 가중치를 분석 및 도출한 뒤에는 온실가스감축 기술 및 정책 각 분야 간의 평가를 지표별로 실시하는 것으로 하였다. 대안지표 설계 신기술과 정책에 대한 우선순위를 평가함으로 발전부문에서 정부가 우선적으로 주안점을 두어야 할 분야를 도출코자 함이며, 또한 기업에서 추진고려할 가이드라인으로 정보제공코자 함이다.
- 공통 평가지표는 발전부문 온실가스감축을 위한 정부정책과 미래기술의 우선순위 선정시 주요 판단기준으로 각 대안간의 직·간접 영향을 미치는 지표이다. 델파이 방식을 통한 최종 공통지표 결과는 1계층에 속하는 것으로 ①에너지(Energy) ②환경(Environment) ③경제(Economy) 등으로 각각 분류하였고 이에 대한 가중치를 도출하였다. 2계층으로는 6가지의 평가기준을 문헌연구와 전문가의 자문을 거쳐 도출하였다.
- Satty는 대안간의 쌍대비교를 제안하고 있지만, 대안이 많은 모델의 경우 쌍대비교를 하게 되면 각각의 평가기준 또는 지표에 대해 # (n=대안의 수) 만큼의 쌍대비교를 해야하는 데 이것은 너무 많은 시간을 필요로 하므로 쌍대비교 대신 등급 척도를 활용하기로 하였다. 등급은 5단계로 Very Good, Good, Moderrate, Poor, Very Poor로 나누어 분석하였으며 각 단계별 중요도(가중치)는 0.062 ~ 1.0으로 다음과 같이 선정하였고, 평가는 기술 및 정책으로 각각 분류하여 수행하였으며 각 단계별 중요도(가중치)는 다음과 같이 산정하였다.
- 2계층으로는 6가지의 평가기준을 문헌연구와 전문가의 자문을 거쳐 도출하였다. 에너지는 전력수급안정 및 수요관리강화, 환경은 온실가스감축 및 오염물질감축, 경제는 영업이익(매출액 포함) 및 녹색기술산업화 등의 지표들도 분류하여 구성하였다. 최종 선정결과에 대한 도표는 아래 [Table 3]와 같다.
- 여기서는 공통 평가기준의 중요도 결과와 대안간의 개별적 중요도 평가결과를 각각 곱하여 조합한후 종합적 가중치한 분석결과는 와 같이 도출하였고, 개별적 중요도와 상대적으로도 상호 비교해 보았다.
대상 데이터
- 온실가스감축 기술 및 정책의 공통 평가기준에 대한 계층구조(hierarchy tree)에 따른 가중치 결정을 위해 엑셀(Excel) 프로그램을 활용하여 분석하였다. 설문조사는 전체 20명중에서 15명이 응답하여 75% 응답률을 보였다. 에너지(전력공급안정·수요관리강화), 환경(온실가스·오염물질감축), 경제(영업이익확보·녹색기술 산업화) 등에 대한 분석결과의 주요내용을 보면 <표> 및 <그림>에서 보는바와 같이 나타났다.
데이터처리
- 온실가스감축 기술 및 정책의 공통 평가기준에 대한 계층구조(hierarchy tree)에 따른 가중치 결정을 위해 엑셀(Excel) 프로그램을 활용하여 분석하였다. 설문조사는 전체 20명중에서 15명이 응답하여 75% 응답률을 보였다.
성능/효과
- AHP 분석을 수행한 결과, 전문가들은 에너지·환경·경제 등 세 가지 평가기준 가운데 “에너지”에 가장 큰 가중치를 부여하고 있는 것으로 나타났고, 소분류 속성에 대해서는 전력수급안정(0.296), 영업이익(0.248), 수요관리강화(0.203) 등을 가장 중요하게 생각하는 것으로 분석되었다.
- 기술별 중요도를 5등급별 점수화에 의한 우선순위 결과는 초초임계압(USC)→LNG복합발전(NGCC)→연료전지발전→페기물발전→석탄가스화발전(IGCC)→이산화탄소포집·저장(CCS)→순환유동층발전(CFBC)→ 가압유동층발전(PFBC) 등의 순으로 나타났다.
- 발전부문 온실가스감축 개별정책의 5등급별 점수화에 의한 우선순위 결과는 기술개발(R&D)→자금지원 (에너지이용효율향상·신재생에너지보급지원)→신재생에너지공급의무화(RPS·RHO)→발전차액제도(FIT)→ 원자력공급확대→배출권거래제→청정개발체계사업 (CDM, 온실가스감축사업포함)→ESCO사업(에너지진단 포함)→ 목표관리제→집단에너지공급→스마트그리드→LNG공급확대(직도입) 등의 순으로 나타났다.
- 그리고 미래의 먹거리를 창출하는 녹색기술의 산업화가 그 뒤를 이었으며, 마지막은 오염물질감축인 것으로 조사되었다. 분석결과의 신뢰성을 확인할 수 있는 일관성 비율(CR) 및 일관성 지수는 각각 0.056, 0.07로 나타나 분석 결과의 활용기준인 0.1 이하를 모두 만족하여 분석결과를 활용해도 무방할 것으로 판단된다.
- 둘째, 수요관리와 온실가스감축은 에너지의 85% 수준이 온실가스와 연관성이 있는 만큼 기술·정책적으로 중복성이 있으며, 녹색산업 등의 기술개발을 통한 산업화의 기반이 필요하다는 것이다. 셋째로 아직까지는 전력산업이 에너지 및 경제성이 환경보다는 우선하며, 분산형전원보다 중앙공급형 전원이 아직은 선호하는 것을 알 수 있다. 이는 제6차 전력수급기본계획에도 대부분 석탄발전이 반영되었음을 알 수 있다.
- AHP의 가중치 산정은 평가항목간 상대적 중요도 또는 선호도를 나타내는 쌍대비교를 통하여 이루어진다. 쌍대비교를 통하여 두 요소간 상대적 중요도의 측정결과를 종합하여 요소들간 상대적 가중치를 추정하며, 기준간의 상대적 중요도는 행렬로 나타낼 수 있다.
- 온실가스감축기술의 개별적 우선순위 결과와 종합적(공통평가기준×대안간 중요도 결과)으로 조합한 결과에 가중치화한 결과의 우선순위는 크게 변동이 없는 것으로 조사되었다.
- 온실가스감축정책은 공통지표 가중치를 고려한 종합적 결과는 개별적 정책의 등급점수와 다소 변동이 있는 것으로 나타났다. 개별적 우선순위에서 1위였던 기술개발(R&D)이 2위로 나타났고, 5위였던 원자력공급 확대가 1위로 도출되었다.
- 7%였다. 전체 감축량 대비 감축비중은 발전부문이 28%로 가장 높은 것으로 나타났다. 발전산업은 사회 전반에 영향을 미치고, 타산업의 경쟁력을 좌우하는 국가 기간산업으로 정부가 전력수급의 기본방향과 장기전망, 전력수요관리 등의 계획을 수립, 공고한다.
- 정책부문에 있어서는 기술대안간 평가지표에서는 기술개발(R&D)가 중요도 우선순위가 가장 높은 것으로 나타났지만, 공통지표 가중치를 합한 종합결과에서는 다소 차이를 보이는데 원자력 공급확대가 온실가스감축에 가장 우수한 것으로 도출되었다.
- 한편, 스마트그리드 사업은 수요관리강화 측면에서 정부에서 추진하고 있으나, 전반적으로 좋지 않은 순위를 나타났다. 집단에너지공급확대는 전력공급 뿐만아니라 분산 전원으로써 수요관리강화 등 동시에 만족할 수 있는 정책으로 판단되어 종합적 순위에서는 변동이 발생된 것으로 분석되었다.
- 첫째, 발전산업의 주요목적과 정체성은 전력 공급의 수급안정화가 가장 우선하나 ‘정부주도의 산업’, ‘전력가격의 정부지원’ 등 수익성과 성장성을 일정부분 보장되어야 한다는 것이다.
- 203) 등을 가장 중요하게 생각하는 것으로 분석되었다. 한편 대안간 평가에서의 AHP 분석 결과에 의하면 기술대안간 중요도 점수결과 및 공통 지표별 가중치에 의한 종합결과 초초임계압(USC)이 가장 높은 것으로 분석되었다. 정책부문에 있어서는 기술대안간 평가지표에서는 기술개발(R&D)가 중요도 우선순위가 가장 높은 것으로 나타났지만, 공통지표 가중치를 합한 종합결과에서는 다소 차이를 보이는데 원자력 공급확대가 온실가스감축에 가장 우수한 것으로 도출되었다.
- 이는 공공성을 지닌 발전산업이 정부정책상의 수요관리 강화 또는 온실가스감축 등 정부정책에 맞추는 탄소경영의 변화가 중요하나 현실적으로 발전사들의 영업이익(경제성)을 외면할 수 없다는 것이다. 한편, 수요관리 강화 및 온실가스감축은 중복성이 있어 유사한 정책이나 수요관리의 강화가 0.200으로 온실가스감축 0.106보다 순위 적으로 한단계 높은 순서로 조사되었다. 궁극적으로 수요관리의 강화를 통하여 온실가스감축이 이루어지며 새로운 산업의 모델이 창출될 수 있기 때문인 것으로 판단된다.
- 대부문 신재생에너지사업으로 RPS와 중복되는 것도 낮은 순위로 분석되었다. 한편, 스마트그리드 사업은 수요관리강화 측면에서 정부에서 추진하고 있으나, 전반적으로 좋지 않은 순위를 나타났다. 집단에너지공급확대는 전력공급 뿐만아니라 분산 전원으로써 수요관리강화 등 동시에 만족할 수 있는 정책으로 판단되어 종합적 순위에서는 변동이 발생된 것으로 분석되었다.
후속연구
- 둘째, 수요관리와 온실가스감축은 에너지의 85% 수준이 온실가스와 연관성이 있는 만큼 기술·정책적으로 중복성이 있으며, 녹색산업 등의 기술개발을 통한 산업화의 기반이 필요하다는 것이다.
- 한편, CCS가 가장 낮은 점수인 것으로 도출되었는데 이는 전력공급시 전기출력의 저하 및높은 투자비용과 현재 기술적으로 아직 완성도가 높지 않아 경제적 이익악화 등이 이유인 것으로 추정된다. 발전부문에서의 온실가스감축에 가장 주요한 기술로 채택되고 있는 CCS의 집중적 기술개발의 완성도를 높이고, 정책적으로 영업적 손실을 방지할 수 있는 방안이 필요할 것으로 판단된다. 또한 분산전원으로서 페기물발전과 연료전지, 석탄가스화발전 등 신재생에너지의 보급활성화 정책이 적극 필요한 것으로 조사 되었다.
- 그러나 석탄발전보다는 LNG의 온실가스 배출량이 현저하게 낮은 것이 현실이며, 또한 송전선로 공사의 한계로 더 이상 국내에서는 수도권의 전기를 공급하는데 한계상황에 이르렀다. 향후에는 세일가스 등 비전통에너지의 지속적 공급을 계기로 저렴한 LNG의 직도입을 통한 공급으로 온실가스를 줄이고 안정적인 에너지원의 포트폴리오를 구축할 수 있을 것이다.
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