전 세계 에너지 시스템을 탄소중립으로 전환하기 위한 구체적인 4단계 로드맵이 제시됐다.
린웨이 마, 막시밀리안 아라스 연구팀은 17일(현지시간) 국제학술지 '엔지니어링'(Engineering)에 발표한 논문에서 시스템 이론에 기반한 4단계 통합 경로를 제안했다. 연구팀은 탄소중립으로의 에너지 전환이 과거의 에너지 전환보다 훨씬 복잡하다고 진단했다.
연구팀은 기후 위기에 대한 대중의 인식 부족과 에너지 저장, 분산에너지, 그린수소 등 핵심 기술의 시장 준비가 미흡한 점을 주요 난관으로 꼽았다. 이에 따라 기술이나 정책만으로는 불가능하며 정치, 경제, 산업, 사회를 아우르는 '에너지-사회 패러다임 전환'이 필요하다고 강조했다.
제시된 로드맵의 1단계는 '전력화'다. 풍력과 태양광 발전을 대폭 늘리고 스마트그리드를 통해 중앙집중형·분산형 에너지 자원을 통합한다. 에너지 저장 기술과 수요 반응 시스템으로 간헐성을 관리하는 것이 핵심이다.
2단계는 '스마트 에너지 시스템'으로의 진화다. 스마트그리드를 전력, 난방, 연료 네트워크까지 통합하는 단계다. 수소 및 저탄소 난방 기술 발전을 통해 산업, 운송, 발전 부문의 탈탄소화를 지원한다.
3단계는 '생태 에너지 시스템' 개발이다. 에너지 순환을 자연 시스템과 일치시키는 것을 목표로 한다. 바이오매스 에너지, 탄소 네거티브 기술, 자원 재활용 등을 활용해 순환 경제를 뒷받침한다.
마지막 4단계는 '미래 첨단 에너지 탐사'다. 핵융합과 같은 차세대 청정에너지 기술을 장기적으로 탐구해 지속가능한 에너지를 확보하고, 지구를 넘어선 인류의 활동까지 지원하는 것을 목표로 한다.
연구팀은 이 로드맵을 지원하기 위한 'T-ESGO 프레임워크'도 함께 제안했다. 이는 전문가, 모델, 데이터라는 3대 핵심 요소를 중심으로 사회 전반의 에너지, 물질, 탄소, 정보 흐름을 통합하는 체계다.
연구팀은 혁신, 학제 간 협업, 국제 협력이 이 프레임워크의 핵심 동력이라고 설명했다. 또한 기술 동맹, 녹색에너지 무역 협정 등 국제 협력 메커니즘이 전환 단계에 맞춰 함께 발전해야 한다고 덧붙였다.