보고서명 글로벌 CGE 모형을 활용한 저에너지 수요 시나리오 연구
보고서명(영문) Analysis of Low-Energy Demand Scenarios with Global CGE Model

1. 연구의 배경 및 목적
❏ 에너지 수요에 대한 전세계적인 관심이 높아지고 있음
ㅇ IPCC 6차 평가보고서, NGFS Phase 4 등 글로벌 연구에서 수요 측면의 대응을 강조하고 있음
- IPCC 6차 평가보고서에서는 ‘수요’ 챕터를 별도로 구성하여, 수요 측면 대응의 중요성과 온실가스 감축 잠재력에 대해 강조하였음
- 예시적 완화경로(IMPs)의 하나로 자원의 효율적 사용 등 수요 측면의 수단을 고려한 IMP-LD 경로가 제시되었음
ㅇ 에너지 효율 향상, 행태 변화와 같은 수요 측면의 대응은 비용 효율적이며 효과적인 온실가스 감축 수단이며, CCS와 같은 공급 측면의 부담도 줄일 수 있을 것으로 기대됨
ㅇ 다음 IPCC 7차 평가보고서에서 에너지 수요 이슈가 보다 강조될 수 있으며, 수요 측면의 대응이 가져오는 경제적, 환경적 편익에 대한 국가 정책의 관심이 높아지는 만큼, 저에너지 수요 시나리오에 대한 정량적인 분석이 필요함

❏ 저에너지 수요를 구성하고, 글로벌 CGE 모형을 활용하여 저에너지 수요 수단들이 국내 및 글로벌 온실가스 감축에 기여할 수 있는 잠재력을 정량적으로 분석함
ㅇ 본 연구는 선행연구 및 정책에서 고려되는 산업 및 가계의 저에너지 수요 수단들을 찾고, 이를 글로벌 CGE 모형에 적용함으로써 저에너지 수요 시나리오의 국내 및 글로벌 영향을 종합적으로 살펴볼 수 있음
ㅇ 전세계 온실가스 배출에 따른 기온 상승과 이에 따른 에너지 수요 변화를 분석할 수 있는 글로벌 CGE 모형을 구축함으로써, 다양한 국내 및 글로벌 온실가스 감축 정책 및 시나리오 분석에 활용될 수 있을 것으로 기대됨
ㅇ 해외 연구기관인 IIASA 연구진과의 연구 협력을 통하여 네트워크를 구축하며, 향후 지속적인 연구 협력을 위한 연구 주제를 발굴하여 구체적인 연구 협력을 위한 기반을 구축할 수 있을 것으로 기대됨

2. 에너지 수요 및 모델링 분석 연구 동향
❏ 저수요 시나리오 개발 연구 동향
ㅇ Grubler et al. (2018)은 저에너지 수요 시나리오에 대한 내러티브를 제시하였으며, 이를 기반으로 다수의 저수요 시나리오가 구축되었음
ㅇ IPCC 6차 평가보고서에서는 IMP-LD 시나리오를 예시적 완화경로의 하나로 제시하였으며, NGFS Phase 4에서도 저수요 시나리오가 포함되었음. 이는 전 세계적으로 저수요에 대한 관심이 높아지고 있음을 나타냄
- IPCC 6차 평가보고서의 IMP-LD는 에너지를 포함한 자원의 효율적 사용과 소비 행태의 전환을 강조하였으며, 다른 예시적 완호경로에 비해 바이오에너지-탄소 포집 및 저장(BECCS)의 사용이 적은 것이 특징임
- NGFS Phase 4의 저수요 시나리오는 전체 7개 시나리오 중 낮은 수준의 물리 및 이행 리스크 수준을 나타냄

❏ 저수요의 잠재력에 대한 연구도 다수 진행 중임
ㅇ IPCC 6차 평가보고서에서는 수요를 별도의 챕터를 구성하여 강조하고 있으며, 최종에너지 수요의 회피(Avoid), 전환(Shift), 개선(Improve)에 대한 검토 및 분석을 수행함
- 수요 측면 접근법은 2050년까지 건물, 육상 운송, 식량 부문의 온실가스 배출량을 40-70% 감축할 수 있는 잠재력이 있을 것으로 강조되고 있음
ㅇ World Economic Forum(2024)에서도 에너지 수요 전환의 중요성에 대해 강조하며, 에너지 수요를 줄이기 위한 노력을 통해 2030년까지 에너지 소비를 30% 줄일 수 있을 것으로 전망하며, 연간 2조 달러의 영향을 미칠 수 있음을 강조하였음
- 낮은 인식, 수요를 줄이기 위한 수단 및 조치의 충분하지 못한 수익률, 정책 지원 부족 등이 에너지 수요 감축을 활성화하는데 방해하고 있음
ㅇ 이 외에도 에너지, 수송, 건물 등 개별 부문에 대한 수요 정책 및 수단에 대한 연구들과 함께 에너지 효율 향상, 에너지 소비 행태 변화 등에 대한 연구가 이뤄지고 있음. 이러한 연구에는 부문 별 모형, 계량경제학 모형, 통계적 방법론 등이 다양하게 활용되고 있음

❏ 수요 측면의 정책에 대한 관심도 높아지고 있음
ㅇ 한국은 2022년 에너지 수입의존도가 94%에 달하는 에너지 수입국으로, 에너지 수급 균형 및 에너지 안보 측면에서 에너지 수요 관리에 대한 관심이 많았음
- 2021년 최종에너지 소비량은 181.7백만 TOE로 세계 10위 수준이며, 석유와 천연가스 수입은 OECD에서 각각 5위와 6위 수준임
- 2021년 최종에너지 소비의 약 63.3%가 산업 부문에서 이뤄지고 있으며, 수송 부문과 가정 및 상업 부문이 각각 16.9%와 17.4%임 (KEEI, 2022, pp.280-285)
ㅇ 국내 최종에너지 소비는 2022년부터 2027년까지 연평균 0.8%씩 증가할 것으로 전망되고 있음
- AI, ICT 도입, 전기차 확대 등 경제 및 기술적 변화와 함께 저출산, 고령화 등 인구구조의 변화는 미래 에너지 소비 구성 및 전망에 영향을 미칠 것으로 전망되고 있음

❏ 한국의 에너지 수요 정책
ㅇ ‘시장원리 기반 에너지 수요효율화 종합대책’은 산업, 가정 및 상업용 건물, 수송 부문의 에너지 효율 향상을 위한 지속적인 노력을 강조하고 있음
ㅇ 자발적 협약을 비롯하여 에너지 효율 향상에 초점을 맞춘 다양한 정책이 시행 혹은 계획되고 있음
- 에너지이용합리화법은 1970년대부터 에너지 다소비 부문을 포함하여 산업의 에너지 효율 개선을 주도해 왔음
- KEEP 30 프로그램은 2023년부터 2027년까지 5년간 연평균 1% 이상의 에너지 효율 개선을 목표로 하며, 정부와의 협약을 통해 30개 에너지 다소비 기업이 에너지 효율 개선을 달성하면 인센티브를 제공함
- 전기자동차 대상 전비등급제, 중대형 승합 및 화물차 연비제도 도입 등 수송 부문에서도 효율 향상을 위한 노력이 이어지고 있음. 건물 부문에서도 건물 에너지 효율을 향상시키기 위한 정책이 도입되고 있음
ㅇ 에너지 효율 향상 이외에도 교육 기반 구축, 정보 공유, 소통 활성화 등 장기적인 변화를 가져올 수 있는 정책을 비롯하여 사회를 변화시키기 위한 정책들이 도입되고 있음
- 건물의 냉난방 권장온도, 에너지 절약 캠페인, 탄소중립 실천사례 공유 등 행동을 변화시키기 위한 노력도 이어지고 있음
- 에너지 캐시백 프로그램은 주택용 전기를 사용하는 고객들이 직전 2개년 동월 평균 대비 3% 이상의 전력 사용량을 줄이게 되면, 인센티브를 제공하여 소비자들의 행동 변화를 유도하고 있음
ㅇ 산업, 건물, 수송 부문의 효율 향상 및 에너지 수요 감축 노력을 통하여 CCS, 신재생에너지, 기타 저탄소 기술 등 공급 측면의 부담을 완화할 수 있을 것으로 기대함

❏ EU 및 독일의 에너지 수요 관련 정책 동향
ㅇ 유럽은 러시아-우크라이나 전쟁 등 에너지 공급 및 수입의 안정적인 유지, EU 기후목표 달성 가속화, 에너지 가격 변동성에 대응하기 위하여 에너지 소비 측면의 정책을 적극적으로 활용하고 있음
ㅇ “REPowerEU”의 일환으로 “EU Save Energy Plan”을 제안하여 EU 내 에너지 소비 절감을 지원하고 있음
- 해당 계획은 더 많은 대중 교통과 효율적인 가전제품 제공을 지원하며, 냉방기기의 사용을 줄이도록 장려하고 있음
- 건물의 에너지 성능 및 에너지 감사에 대하여 보다 강화된 규정이 포함되어 있음
ㅇ “2030 Energy Efficiency Directive”는 2030년까지 2020년 기준 시나리오 대비 에너지 수요를 11.7% 추가로 감축하기 위하여 강화된 에너지 효율 목표를 제시하였음
- 해당 Directive는 2030년까지 1차에너지 소비와 최종에너지 소비를 각각 40.5%, 38% 감축하는 것을 목표로 설정하였음
- EU 회원국이 에너지 소비에 영향을 미치는 국가별 상황을 고려하여 객관적으로 에너지 집약도 및 에너지 소비 절감 등 자체적인 목표를 설정하도록 제안하고 있음
ㅇ 개정된 “Energy Efficiency Directive”의 “Energy Efficiency First” 원칙은 에너지 효율 향상과 생산 비용 절감을 우선시하는 정책 및 투자 결정의 법적 근거를 마련하고 있음
- “Energy Efficiency First” 원칙은 (1) 에너지 수요 절감을 통하여 신재생에너지로의 전환에 필요한 투자 수준을 낮추며, (2) 제한된 자원의 지속가능한 사용을 지원하고, (3) EU 에너지 시스템의 탄력성을 높일 수 있음
ㅇ 독일은 에너지 전환과 기후변화 대응을 위해 EU의 목표보다 장기적이며 상당한 에너지 수요 절감을 추진하고 있음
- “New Energy Efficiency Act”를 통하여 공공 및 민간 부문의 장기 에너지 소비 절감 목표를 2030년까지 2008년 대비 26.5% 감축하도록 설정하고 있음
- 연간 15 GWh 이상 에너지를 소비하는 기업은 에너지 또는 환경 경영 시스템 구축이 의무화됨
- 독일의 “2023 Climate Action Program”에는 다양한 에너지 효율 향상 및 에너지 소비 조치들이 포함되어 있음

3. 글로벌 CGE 모형 개발 및 개선
❏ 글로벌 CGE 모형 구조
ㅇ 글로벌 CGE 모형은 12개 전력 기술에 상세한 정보를 포함한 76개 부문과 160개 지역 및 국가를 포괄하는 최신 GTAP 11 Power 데이터베이스를 활용하고 있음
ㅇ 본 연구에서는 전체 데이터베이스의 76개 부문을 21개 부문으로 구성하였으며, 160개 지역을 17개 지역 및 국가로 구분하였음
ㅇ 글로벌 CGE 모형은 6가지 주요 온실가스 (N2O, CH4, NF3, SF6, PFCs, HFCs)를 포함하고 있으며, 보정(calibration)을 위해 EU Navitage 프로젝트의 업데이트된 SSP2 시나리오를 적용하였음
ㅇ 해당 모형은 대체탄력성이 다르게 적용된 ‘구(old)자본’과 ‘신규(new)자본’을 구분하였으며, 신규 자본은 보다 유연하게 부문 간 대체가 가능하도록 설정되었음

❏ 기후 모듈의 개발과 냉난방 에너지 수요 변화를 위한 피해함수 적용
ㅇ 글로벌 및 지역별 기온 변화에 따른 에너지 소비량 변화를 분석하기 위하여 통합평가모형인 FUND 모형의 기후 모듈을 도입하였음
- FUND 모형의 기후 모듈은 대기 중 이산화탄소 농도, 복사 강제력(radiative forcing), 지구 평균 기온 변화를 계산할 수 있음
- 글로벌 CGE 모형에서 6대 온실가스 배출량을 계산하고, 이 정보를 기후 모듈에 반영하여 글로벌 평균 기온 상승을 계산함
ㅇ 기후변화가 에너지 수요에 미치는 영향을 분석하기 위해 FUND 모형의 냉난방 에너지 소비 변화에 대한 피해함수를 모형에 적용하였음
- 기후 모듈에서 글로벌 평균 기온 변화를 계산하며, CGE모형에 적용된 피해함수를 통해 기온 변화에 따른 냉난방 에너지 수요 변화를 계산함
ㅇ 이를 통해 계산된 냉난방 에너지 수요 변화는 CGE 모형의 에너지-자본-숙련된 노동력 번들의 비중을 조정하도록 설정되어 반영되었음

❏ 가구의 에너지 소비 제약 적용
ㅇ 가구 에너지 소비 제약을 반영하기 위해 전력 및 에너지 번들의 비중 파라미터를 조정하는 방식을 적용하였음
- 비중 파라미터는 일정한 수준으로 변하도록 가정하였으며, 선진국(Global North) 지역은 매년 1.5%, 개발도상국(Global South) 지역은 매년 1.25%씩 에너지 소비가 줄어드는 것으로 가정하였음
- 본 연구는 Grubler et al.(2018)의 소비 관련 활동과 에너지 소비 변화를 고려하여, 선진국 지역의 가구 에너지 소비 절감이 상대적으로 높게 일어날 것이라고 가정하였음

4. 저에너지 수요 시나리오 구성
❏ 저에너지 수요 시나리오의 주요 구성요소
ㅇ 선행연구 분석과 글로벌 CGE 모형 구조를 고려하여, 본 연구에서는 저에너지 수요 시나리오를 구성하기 위해 5가지의 핵심 구성요소를 선정하였음
- 5가지 핵심 구성요소는 (1) 산업 및 가구의 에너지 효율 향상, (2) 기후변화에 따른 에너지 수요 변화, (3) 행태 변화, (4) 탄소 가격, (5) COVID-19의 영향임

❏ 저에너지 수요 시나리오의 구조 및 가정
ㅇ 지역별 (선진국 및 개발도상국) 다른 에너지 효율 향상이 가정됨
- 선진국의 에너지 효율 수준이 상대적으로 높으며, 개발도상국의 에너지 효율 개선 잠재력이 크다는 점을 고려하여 개발도상국은 매년 1.5%, 선진국은 매년 1%씩 에너지 효율이 향상되도록 가정하였음
ㅇ 자본-에너지-숙련된 노동력(KTRE) 번들에는 FUND 모형의 피해함수로부터 산출된 냉난방 에너시 소비 변화가 적용됨
- 글로벌 CGE 모형에 적용된 기후 모듈과 냉난방 에너지 소비의 피해함수를 활용하여 기온 상승에 따른 냉난방 관련 추가적인 에너지 지출액을 산출함
ㅇ 신재생에너지 보급에 따른 전력화를 고려하였음
- 모형 내에서 신재생에너지의 보급에 따른 학습효과를 적용함으로써, 신재생에너지로의 에너지 전환 가속화를 간접적으로 반영하였음
ㅇ 가구의 에너지 소비 절감에 대한 외생적인 제약조건이 적용됨
- 본 연구의 저수요 시나리오는 선진국과 개발도상국의 가구가 각각 연간 1.5%, 1%씩 에너지 소비를 절감하는 외생적인 제약조건을 적용하여, 사람과 가구의 행태변화를 반영하였음
ㅇ 본 연구에서는 NGFS Phase 4의 Net Zero 2050 시나리오 (REMIND-MAgPIE 모형)의 탄소가격을 가져와 외생적으로 반영하였음
- 글로벌 CGE 모형에서는 DAC, CCS, 수소 등 신기술·신산업이 적용되어 있지 않아, 직접적으로 탄소중립을 분석하는데는 한계가 있음
- 탄소배출량을 제약하는 시나리오를 설정하는 대신, 본 연구의 시나리오 분석에서는 NGFS Phase 4 Net Zero 시나리오의 2030, 2040, 2050년 탄소가격을 고려하여 분석하였음

❏ 시나리오 설정
ㅇ 저에너지 수요 분석을 위하여 기준 시나리오(BAU), 에너지 지출 포함 BAU(E_EXP), 산업부문 저에너지 수요(LED_ind), 탄소가격 시나리오(NZ), 탄소가격 하 산업부문 저에너지 수요(LED_ind_NZ), 저에너지 수요 시나리오(LED_all_NZ)를 구성하였음
- 기준 시나리오(BAU)는 업데이트 된 SSP2 시나리오를 따라 경제가 성장하는 것을 가정하였음
- 에너지 지출 포함 BAU(E_EXP) 시나리오는 BAU 시나리오에 기온 상승에 따른 냉난방 에너지 수요 변화를 반영한 시나리오임
- 산업부문 저에너지 수요(LED_ind) 시나리오는 E_EXP 시나리오에 산업 부문의 에너지 효율 향상이 반영된 시나리오임
- 탄소가격 시나리오(NZ)는 E_EXP 시나리오에 NGFS Net Zero 2050의 탄소가격이 적용된 시나리오임
- 탄소가격 하 산업부문 저에너지 수요(LED_ind_NZ) 시나리오는 탄소가격 시나리오의 배출 경로를 따라가는 가운데, 추가적으로 산업 부문의 에너지 효율 향상을 고려한 시나리오임
- 저에너지 수요 시나리오(LED_all_NZ)는 탄소가격 시나리오의 배출 경로를 따라가는 가운데 산업과 가구의 에너지 효율 향상과 가구의 에너지 소비 제약이 모두 반영된 시나리오임
5. 결과 및 정책적 시사점
❏ 분석 결과: 글로벌
ㅇ 기온 상승과 에너지 효율 개선은 에너지 수요와 온실가스 배출을 증가시키는 영향을 가져올 수 있음
-상당한 탄소 가격 정책이나 감축 조치가 없을 경우, 향후 수십 년 이내에 지구 평균 기온 상승이 2℃를 넘어설 수 있음
-지구 평균 기온 상승은 냉난방 에너지 수요가 일부 증가시킬 것이라고 예상됨
-E_EXP 시나리오에서 산업 부문의 에너지 효율 개선은 최종에너지 수요를 BAU 대비 증가시킨다는 점에서 선행연구와 유사하게 에너지 효율 향상의 리바운드 효과가 발생하였음
ㅇ 탄소가격 시나리오(NZ)에서는 탄소가격의 도입이 온실가스 배출량과 최종에너지 수요를 크게 줄이는 것으로 나타났으나, 동시에 상당한 경제적 손실도 초래할 수 있음
- NZ 시나리오는 2021~2050년 기간 BAU 수준 대비 약 11.7%의 GDP 손실을 초래할 수 있음
- 석탄과 가스 등 화석연료 부문은 상당히 부정적인 경제적 영향을 받을 수 받을 수 있으며, 생산량은 BAU 대비 약 38-59% (2021-2050) 감소할 수 있음
ㅇ 탄소가격이 도입되면, 산업 및 가구의 에너지 효율 개선과 가구 에너지 소비 절감은 최종에너지 소비를 추가로 줄일 수 있을 뿐 아니라 온실가스 감축에 따른 경제적 부담을 줄이는데도 기여할 수 있음
- 탄소가격과 함께 에너지 효율 개선과 가구 에너지 소비 절감을 위한 노력이 수반되면 최종에너지 수요가 BAU에 비해 30% 이상 줄일 수 있는 것으로 나타남
-탄소가격만 적용될 경우, 글로벌 GDP 손실은 BAU 대비 11% 이상이 될 수 있으나, 저에너지 수요 수단을 도입하면 글로벌 GDP 손실은 BAU 대비 8.5% 수준으로 낮아질 수 있음
-저에너지 수요 수단들은 탄소가격 시나리오에 비해 비화석연료 관련 부문의 생산 및 투자에 일반적으로 더 나은 결과를 가져올 수 있음

❏ 분석 결과: 한국
ㅇ 글로벌 기온 상승은 국내 냉난방 에너지 수요를 다소 증가시킬 수 있으나, 온실가스 배출 상승에 미치는 영향은 크지 않음
ㅇ 글로벌 결과와 유사하게, 저에너지 수요 수단들은 온실가스 감축이 가져올 수 있는 부정적인 경제적 영향을 줄일 수 있음
- 저에너지 수요 수단이 고려된다면, 탄소가격 시나리오(NZ)와 동일한 온실가스 감축 수준을 달성하는데 필요한 경제 전반의 탄소가격 수준을 낮출 수 있음
- 탄소가격 시나리오는 2050년 tCO2eq 당 610달러이나, LED_all_NZ 시나리오에서는 동일한 온실가스 배출 감축을 달성하기 위해 tCO2eq 당 480달러만 필요한 것으로 나타남
- 탄소가격 도입은 2021-2050년 기간 동안 실질 GDP를 BAU 대비 6.88% 낮출 수 있으나, 저에너지 수요 수단이 적용된다면 동일 기간동안 실질 GDP 손실은 BAU 대비 1.86-1.92% 수준으로 낮아질 수 있음
ㅇ 부문별 생산의 경우, 탄소가격이 도입되면, 신재생에너지와 원자력 생산은 크게 증가하지만 화석연료 관련 부문의 생산은 감소할 것으로 나타남
- 시나리오 분석 결과에서 글로벌 결과와는 달리 한국은 재생에너지 생산 증가에 비해 원자력 발전의 증가 비중이 상대적으로 크게 나타남
- 탄소가격에 저에너지 수요 수단이 같이 도입된다면, 비에너지 관련 산업 부문의 생산 및 투자 손실을 낮출 수 있음

❏ 민감도 분석 결과
ㅇ 저에너지 수요 수단의 잠재력을 살펴보기 위해 보다 가속화된 수요 절감이 이뤄질 때를 가정한 두 가지 시나리오를 추가하여 민감도 분석을 수행하였음
- 가속화된 산업 에너지 효율 시나리오(ACC_ind_NZ)는 산업 및 가구의 에너지 효율 개선 노력이 강화되어 개발도상국에서 연간 1.75%, 선진국에서 1.5%로 기존보다 더 빠르게 일어남을 가정하고 있음
- 가속화된 저에너지 수요 시나리오(ACC_LED_NZ)는 산업 및 가구의 에너지 효율 개선 노력에 추가적으로 가구의 에너지 소비 절감 노력이 강화되는 것을 나타냄 가구 에너지 소비 절감은 개발도상국에서 연간 1.5%, 선진국에서 1.75%로 더 빠르게 일어남을 가정함
ㅇ 가속화된 저에너지 수요 시나리오들은 글로벌 에너지 수요를 더 크게 줄이고, 탄소가격 도입에 따른 GDP 손실을 줄일 수 있음
-가속화된 수요 시나리오들은 기존 저에너지 수요 시나리오에 비해 최종에너지 수요와 GDP 손실을 줄이는 것으로 나타남. 이들 시나리오의 GDP 손실 (2021-2050)은 BAU 수준 대비 7~8% 수준으로 기존 저에너지 수요 시나리오(LED_all_NZ)의 8.5%에 비해 적은 수준임
-가속화된 수요 시나리오들의 전세계 생산 및 투자 추세는 기존 저에너지 수요 시나리오와 일반적으로 유사한 모습을 보이나, 글로벌 생산 및 투자 손실은 기존 저에너지 수요 시나리오에 비해 소폭 감소하는 것으로 나타남
ㅇ 한국의 경우, 가속화된 시나리오들은 기존 저에너지 수요 시나리오에 비해 상당한 경제적인 효과를 가져다주는 것으로 나타남
-가속화된 수요 시나리오들에서 탄소가격 시나리오의 배출 경로를 따르기 위해 필요한 탄소 가격은 기존 저에너지 수요 시나리오에 비해 낮아지는 것으로 나타남
-2050년 탄소가격은 기존 탄소가격 시나리오 하에서 tCO2eq 당 610달러, 기존 저에너지 수요 시나리오 하에서 tCO2eq 당 480달러이었음. 가속화된 수요 시나리오 하에서는 동일한 온실가스 감축을 달성하기 위하여 2050년 탄소가격이 tCO2eq 당 430-435 달러로 낮아지는 것으로 나타남
- 한국에서 가속화된 수요 시나리오들은 기존 저에너지 수요 시나리오에 비해 생산과 투자에 긍정적인 영향을 가져올 수 있을 것으로 나타남
- 부문별로 살펴보면, 가속화된 수요 시나리오들은 기존 저에너지 수요 시나리오에 비해 여러 비에너지 부문의 생산을 소폭 증가시키는 것으로 나타났음

❏ 정책적 시사점
ㅇ 글로벌 기온 상승은 온실가스 배출량과 최종에너지 수요를 다소 증가시킬 수 있으나, 그 영향은 지역별로 상의함
ㅇ 탄소가격을 동반한 에너지 수요 저감 수단들은 시너지 효과를 가져와 보다 효율적이며 효과적으로 온실가스 감축을 달성할 수 있도록 지원함
- 탄소가격 없이, 에너지 효율 개선과 가구의 에너지 소비 절감만으로는 온실가스 감축 및 최종에너지 수요 절감에 제한적인 영향만 있음
ㅇ 에너지 사용과 온실가스 배출이 많은 산업 부문의 전환은 에너지 수요 저감과 탄소중립 달성을 위한 전환의 필수적인 부분임
- 본 연구는 산업 부문의 에너지 효율 개선이 탄소중립 전환을 지원하며, 저수요를 달성하는데 기여할 수 있는 잠재력에 대한 근거를 일부 제시할 수 있음
- 설계 변화, 순환 경제, 탈물질화(dematerilization), 기술 발전과 같은 수단을 고려한다면, 저에너지 수요 수단들은 보다 상당한 긍정적인 영향을 가져올 수 있음
- 혁신적인 기술과 산업을 지원하는 것은 긍정적인 경제적 성과로 이어질 수 있음
ㅇ 저에너지 수요로의 전환은 정의로운 전환 측면에서도 긍정적인 영향을 제시할 수 있음
- 에너지 수요를 낮추는 수단들은 예상되는 경제적 손실을 줄이며, 사회의 경제적 부담을 줄이는데 기여할 수 있음
- 저소득층 혹은 취약계층을 지원하기 위해 탄소 수입(carbon revenue)을 활용하게 된다면 탄소중립을 지원할 수 있음. 탄소가격제에 따른 수입을 활용하는 정책 및 전략은 전환 경로에서의 사회적 비용을 완화할 수 있도록 설계되어야 함
- 에너지 소비를 줄이며, 저수요 생활양식을 채택하는 것은 에너지 지출을 줄여 가구의 경제적 부담을 완화할 수 있음
ㅇ 향후 연구로는 주로 현재의 글로벌 CGE 모형을 개선하고, 데이터베이스의 활용 및 관리의 개선이 필요함
- 상세한 탄소중립 분석을 위해서는 CCS, DAC, 수소와 같은 혁신적인 저탄소 기술들이 모형에 포함되어야 함
- 개별 혹은 여러 수요측면의 수단과 그들의 경제 전반에 걸친 잠재력을 모두 다루기 위해서는 MESSAGEix, GCAM, REMIND 모형과 같은 상·하향식 통합모형이 필요함
- 투명하고 표준화된 데이터베이스 관리는 다른 연구기관 및 연구 커뮤니티와의 협업을 촉진할 수 있음
- 실시간 에너지 소비 데이터, 에너지 소비의 사회 및 경제적 동인과 같은 개인 및 가구의 행태 정보를 수집하는 것이 보다 중요해질 것임

❏ 에너지 수요 관련 잠재적인 연구 주제
ㅇ 순환경제, 자원 순환과 이들이 에너지 수요에 미치는 영향
- 최근 산업 에너지와 자원 수요 및 생산 간 연계를 가능하게 하는 MESSAGEix-Materials가 MESSAGEix-GLOBIOM 프레임워크에 포함되었음
- 미래 전환 과정에서 순환경제의 중요성이 높아짐에 따라, 순환경제 수단들과 긴밀하게 연계된 통합평가모형(IAM) 시나리오 구축에 대한 요구가 높아질 수 있음
- 순환경제 수단들을 분석하기 위해 글로벌 CGE 모형을 더욱 발전시켜나가는 것이 필요하며, MESSAGEix의 상세한 자원 관련 변수들을 고려하는 것이 가능함
ㅇ 기존 수요 내러티브와의 연계
- 여러 모델링 팀들이 ASI(회피-전환-개선) 프레임워크에 따른 수요 변화 내러티브를 중심으로 시나리오를 구성하고 있으며, MESSAGEix는 보다 상세한 수요 모듈을 기반으로 한 시나리오들을 보유하고 있음
- 시나리오의 상향식(bottom-up) 특성을 고려할 때, 기존의 수요 내러티브는 각 부문의 전환에 더 많은 인사이트를 제시할 수 있음
ㅇ 정의로운 전환과 고용 및 기타 웰빙 지표에 미치는 영향 분석
- 웰빙 문제의 다차원(multidimensionality)적인 측면을 고려할 때, 최근 연구들은 수요에 초점을 맞춘 전환이 신중히 실행된다면 웰빙에 긍정적일 수 있다고 보고 있음
- CGE 기반 모형들은 MESSAGEix와 같은 프로세스 기반 통합평가모형이 볼 수 없는 감축 혹은 수요에 초점을 맞춘 전환 시나리오가 가져오는 경제 전반의 영향에 대한 인사이트를 제시할 수 있음
- IIASA의 최근 프로젝트인 “Just Transition for All”은 감축 시나리오의 웰빙 평가를 위한 추가적인 지표들을 개발하고 있음
6. 결론
❏ 연구의 주요 시사점
ㅇ 저에너지 수요 시나리오 논의 및 모델 개발 동향을 파악함
ㅇ 본 연구는 글로벌 기온 상승에 따른 에너지 수요 영향과 저에너지 수요 시나리오의 경제적 영향을 분석하기 위해 글로벌 CGE 모형을 개선함
- 많은 선행연구에서 활동 수준이나 개입에 따른 영향을 분석하는 반면, 저에너지 수요 시나리오의 전반적인 경제적 영향에 대한 분석은 많이 이뤄지지 않음
ㅇ 본 연구는 수요 효율화, 에너지 수요 대책에 대한 범국민적인 인식제고 등 국내 수요 관련 정책 수립 및 확산을 위한 근거를 제공하는데 기여할 수 있음

❏ 저에너지 수요 시나리오 분석의 시사점
ㅇ 탄소가격 도입은 GDP와 산업 생산 및 투자에 부정적인 경제적 영향을 가져올 수 있으며, 특히 화석연료 관련 부문에 부정적인 영향을 가져옴
ㅇ 산업 간 상당한 전환이 이뤄질 수 있으며, 이러한 전환을 촉진하기 위한 정책 요구가 강조될 것임. 정의로운 전환에 대한 관심을 제고하고, 전환을 가속화하기 위한 기술 및 정책의 개발이 필요함
- 기존 화석연료 기반 혹은 에너지 집약적인 산업의 생산과 투자가 감소함에 따라 일자리 손실과 좌초자산 증가가 발생할 것임
- 재교육 프로그램, 좌초자산을 줄이기 위한 정책, 화석연료, 에너지 및 배출 집약적인 산업 주변의 지역 경제 지원 등과 같은 상당한 정책 대응이 필요할 것임
ㅇ 전환에 따른 경제적 부담을 줄일 수 있는 에너지 수요 관련 정책의 필요성이 강조될 필요성이 있음
- 탄소가격과 더불어 저에너지 수요 수단들이 도입된다면 동일한 수준의 배출량 감축을 달성하는데 필요한 탄소 가격을 낮출 수 있음
- 저에너지 수요 수단들은 실질 GDP 뿐 아니라 비에너지 부문의 생산 및 투자에도 긍정적인 영향을 가져올 수 있음
ㅇ 에너지 수요 정책은 탄소중립으로의 전환에 따른 사회경제적 영향을 줄일 수 있을 뿐 아니라 공급 측면의 부담을 줄이는 데도 기여할 수 있는 잠재력이 있음
- 에너지 수요 감소에 산업 부문의 에너지 효율 향상이 크게 기여하다는 결과는 에너지 효율 향상 노력을 지속해야 할 필요성을 강조함
- EU Energy Efficiency First Principle과 같이 에너지 수요 또는 에너지 시스템에 영향을 미치는 부문에 대한 정책 및 투자 결정에 명시적으로 에너지 효율을 높이기 위한 노력 및 조치를 반영하는 원칙을 도입 혹은 설계하는 것을 고려할 수 있음
- 혁신적 기술의 채택을 지원하는 것이 중요함
- 에너지 소비를 줄이기 위한 행태 변화를 촉진하는 정책이나 초기부터 에너지 소비를 줄일 수 있도록 도시를 설계하는 정책 등을 고려할 수 있음
ㅇ 저에너지 수요 시나리오에 대한 보다 종합적인 분석을 위해서는 모형의 추가적인 개발이 필요함
- 본 연구에서 활용된 모형의 구조적 한계와 제한된 범위의 저에너지 수요 수단은 향후 연구를 통해 해결해야 하는 과제임
- 탄소중립 전환을 분석하기 위해서는 CCS, 수소 등 혁신 기술과 순환경제 및 자원 수요 등을 모형 내에 포함시켜야 함
- 글로벌 CGE 모형과 부문별 모형 간 연계를 통해 개별 혹은 여러 저에너지 수요 수단들을 모형에 보다 상세하게 반영할 수 있을 것임
ㅇ 저에너지 수요 분석을 보다 활발히 하며, 모형을 효율적이며 효과적으로 고도화하기 위해서는 모델링 및 시나리오 분석에 대한 노하우와 전문성을 보유한 국제 연구기관과의 연구협력이 필요함