2030년, 석유 시대에서 태양광 시대로의 변화가 시작될 것이다!

오늘날 우리의 편리한 삶은 각종 기계와 화석연료로 만들어내는 풍부한 에너지를 기반으로 이루어졌다. 하지만 화석연료의 고갈이 눈앞에 다가오는 시점에서, 우리의 편리한 삶을 지탱해 줄 에너지에는 어떤 변화가 찾아올까? 『에너지 혁명 2030』은 스탠퍼드 대학교의 에너지 전문가 토니 세바가 앞으로 20년 동안 에너지와 교통산업의 발전을 예측한 내용을 담고 있다. 지금의 에너지 판도를 뒤엎을 강력한 대체에너지인 태양광을 중심으로 기술과 제품의 구조, 비즈니스모델의 변화를 살펴본다.

태양광은 지금도 독일과 호주 등에서 전력 수요의 상당량을 공급하며 차세대 에너지로 이미 자리 잡았다. 저자는 태양광패널의 기술이 발달해 지금보다 더 효율적으로 개선되고 가격도 저렴해지면, 태양광은 전 세계로 퍼질 것이라고 예측한다. 그리고 이러한 에너지의 변화와 기술의 발달은 단순히 전력산업만이 아니라 자동차산업도 뒤흔들 것이라고 말한다. 특히 테슬라와 구글이 선보인 전기자동차, 자율주행자동차는 기존의 자동차산업을 붕괴하는 결정적인 역할을 할 것이라고 내다본다.

에너지 혁명이 만들 놀라운 미래 2030

■ 모든 새로운 에너지는 태양과 바람에 의해 제공된다.
■ 휘발유는 더 이상 쓰지 않으며 원자력은 구식이 된다. 천연가스와 석탄도 무용지물이 된다.
■ 분산형, 참여형 에너지 비즈니스모델이 전력회사를 파산시킨다.
■ 모든 신차 시장은 전기차가 장악한다.
■ 모든 전기차는 자율주행자동차가 된다.
■ 자동차 시장의 80%가 사라진다.
■ 고속도로의 최대 80%가 필요 없어진다.
■ 주차 공간의 80%가 필요 없어진다.
■ 자동차 소유의 개념이 사라진다.
■ 자동차 보험산업이 중단되고 택시 업계는 수요자가 사라진다.

이 책의 특징
올 상반기 380만 명의 관객을 모으며 흥행에서도, 또 평점에서도 높은 점수를 얻은 영화 〈매드 맥스〉는 물과 석유가 거의 사라지고 모든 것이 황폐화된 미래 세계를 그리고 있다. 이 영화 속 미래처럼, 우리는 석유가 사라지면 지금 누리는 많은 혜택을 잃게 될 것이라는 두려움을 실제로 느끼고 있다. 2025년경으로 예측되는 피크오일peak oil이 대표적이다. 피크오일이 찾아오면 불안정해지는 석유의 채굴량과 급등하는 유가로 인해 그동안 석유로 만든 에너지가 제공하던 편리한 삶, 자동차라는 교통수단을 잃는 것은 아닌가 하고 벌써부터 걱정한다(자동차 역시 석유라는 에너지로 작동한다). 에너지의 혜택을 계속 누리고는 싶지만, 불안정성 때문에 고민할 수밖에 없는 것이다. 우리를 이런 에너지의 굴레에서 해방시켜줄 강력한 대체에너지는 언제쯤 등장할까?
스탠퍼드 대학교의 에너지 전문가 토니 세바가 15년 안에 지금의 에너지 판도를 뒤엎을 강력한 대체에너지가 자리를 잡을 것이라고 예고한다(그리고 벌써 등장했다고 한다). 《에너지 혁명 2030》의 주인공은 안전하고 저렴한 태양광이다. 이 책은 특히 우리가 걱정하는 석유의 고갈로 인해, 또 지구온난화에 의한 압박으로 어쩔 수 없이 태양광에너지로 이동하는 것이 아니라, 가격적인 측면에서 석유나 원자력은 따라올 수 없을 만큼 저렴해지는 태양광으로 자연스럽게 이동하게 된다고 주장한다.

*미래에 전력회사는 이마트, 이케아와 경쟁
《에너지 혁명 2030》은 단순히 대체에너지의 개발에 대한 이야기를 담고 있는 책이 아니다. 태양광에너지는 지금까지 거대 전력회사에서 일방적으로 소비자에게 공급하던 에너지의 비즈니스모델을 뿌리째 바꿀 것이다. 즉 개인이 에너지를 생산하고 소비하는 자급자족 형태, 부족하거나 남는 에너지를 서로 사고파는 스마트그리드(지능형 전력 공급망)를 형성함으로써 거대 전력회사를 무너뜨릴 것이다.
태양광은 지금도 독일과 호주 등에서 전력 수요의 상당량을 공급하며 차세대 에너지로 이미 자리 잡았다. 태양광패널의 기술이 발달해 지금보다 더 효율적으로 개선되고 가격도 저렴해지면, 태양광은 전 세계로 퍼질 것이다. 세계의 가정 어디에서나 집 지붕에 태양광패널을 설치해 에너지를 자급자족하게 된다. 꼭 집집마다 태양광패널을 갖추지 않더라도 저자는, 우리나라로 치면 이마트나 홈플러스처럼 거대한 상자 형태의 매장이 건물 지붕에 태양광패널을 설치해서 소비자에게 에너지를 판매할 것이라고 예측한다. 실제로 이케아가 2013년에 미국 20개 주 39개 판매점(전체 매장의 89%)에 합계 34.1메가와트의 태양광발전 설비를 설치했다. 그 밖에 월마트는 215개 판매점에 89.4메가와트, 코스트코는 78개 판매점에 47.1메가와트의 태양광발전 설비를 갖추었다. 이케아가 점포의 89%에 태양광을 채택한 반면 월마트는 아직 5%의 점포밖에 설치하지 않은 수준이다. 하지만 월마트는 2020년까지 4,522개 판매점에 1,000메가와트의 태양광발전 설비를 설치할 계획을 세우고 있다. 이로써 거대 전력회사들은 미래에 대형 유통업체들과도 경쟁을 벌여야 하게 되었다.

*돌이 떨어져 석기시대가 끝나지 않았듯, 석유가 고갈돼 석유시대 끝나는 것 아니다
경쟁에 가장 큰 포인트가 되는 것은 가격이다. 석유 등 화석연료는 채굴하는 데만도 많은 비용이 든다. 에너지를 만드는 원료 자체에 원가가 있는 것이다. 반면 태양광은 공짜다. 태양광에너지를 공급하는 데 가장 중요한 장치이며 비용이 많이 드는 태양광패널의 경우 효율성이 매년 감소하는데 그 비율이 연간 0.5%로 추산된다. 이는 태양광발전 설비가 설치된 뒤 20년이 지나도 최초 전력생산량의 80%를 생산할 수 있다는 의미다. 20년이 지나면 태양광발전 설비의 융자금은 다 갚을 시점이다. 즉 20년이 지난 뒤에는 전력을 공짜로 생산한다. 이보다 더 저렴한 에너지는 없다.
저자에 의하면 2020년에 태양광은 원유에 비해 원가를 1만 2,000배 개선할 것이다. 원자력에 비해서는 상대적으로 6,000배, 가스에 비해 상대적으로 1만 884배, 석탄에 비해 상대적으로 2,700배의 원가를 개선하게 된다. 태양광은 바이오연료에 비해서도 550배까지 효율적이다. 어떤 에너지도 가격적인 측면에서 태양광과 경쟁할 수 없다.
이때가 되면 석유가 고갈되지 않더라도 사람들은 석유보다 태양광을 선호하게 될 것이다. 이는 돌이 다 떨어져서가 아니라, 더 나은 기술인 청동기가 개발되어 석기시대가 끝난 것과 마찬가지다. 더 나은 기술인 태양광이 자연스럽게 석유를 대체하게 되는 것이다.

*바퀴 달린 태블릿, 자동차의 기하급수적 발전 속도
에너지의 변화와 기술의 발달은 단순히 전력산업만이 아니라 자동차산업도 뒤흔들 것이다. MIT에서 컴퓨터를 전공해 현재 전기자동차 전문가로도 활동하는 저자는 이 책에서 자동차에 대해서도 두 장을 할애해 미래를 예측하고 있다.
자동차가 향후 15년 안에 거의 대부분 자율주행이나 반자율주행자동차가 된다고 미래학자들이 예측해도 우리는 이런 사실을 쉽게 믿으려 들지 않는다. 그도 그럴 것이, 저자가 책에서 말하는 것처럼 자동차는 19세기 말에 발명된 이래 100년 동안 변화가 거의 없었다. 하지만 앞으로는 이 시장도 완전히 달라질 것이다. 그 이유는 전기자동차, 자율주행자동차에 가장 열정적으로 뛰어들고 있는 두 회사, 테슬라와 구글이 모두 실리콘밸리의 IT기업이기 때문이다. 이는 자동차가 단순히 기계가 아니라 컴퓨터라는 사실을 방증한다. PC가 대중에게 선보인 이래 그 개선속도는 기하급수적으로 빨라졌다. 이는 컴퓨터의 핵심인 마이크로프로세서가 연간 41%의 개선율을 보인다는 ‘무어의 법칙’이 적용되기 때문이다. 심지어 2013년 애플의 CEO인 팀 쿡은 아이폰 5S를 발표하며 아이폰의 CPU는 2007년과 비교해 40배 개선되었다고 밝혔다. 아이폰의 CPU가 무어의 밥칙보다 빠른 연간 85%의 비율로 개선된 것이다.
저자는 IT기업이 개발하고 있는 자율주행자동차를 바퀴 달린 태블릿 컴퓨터라고 말한다. 자율주행자동차가 컴퓨터라면 예외 없이 무어의 법칙이 적용된다. 현재 자율주행자동차의 개발은 미국 도로교통안전국의 자동차 자동화 4단계에 적용하면 완전자동화로 무인주행이 가능한 4단계까지는 아니지만, 적응식 정속주행시스템, 차선유지기능, 저속전방차량추종시스템이 개발되면서 3단계에 필요한 기술을 모두 개발했다. 아직은 실험단계이지만, 무어의 법칙의 빠른 개선 속도를 본다면 2030년에 자율주행자동차가 대세가 되는 것은 꿈이 아니다.

*자동차 시장은 6.7%로 줄고 고속도로와 주차장도 현재의 20%면 충분
자율주행자동차는 스스로 이동할 수 있기 때문에 공유를 기반으로 하는 집카(시간당으로 차를 빌릴 수 있는 렌터카) 등의 서비스를 더욱 활성화시킬 것이다. 그 결과 무인자동차가 어디서나 승객을 태우고 내려줄 수 있게 되면 대부분의 사람들은 자동차를 굳이 소유할 필요성을 느끼지 못할 것이다. 전 세계 10억 대의 자동차 가운데 대부분은 90%의 시간 동안 집 앞이나 주차장에 멈춰 서 있다. 그런데 무인주행이 가능해지고 공유의 개념이 커지면, 자동차 소유자는 90%의 시간에 큰 저항 없이 다른 사람에게 자동차를 임대해주게 될 것이다.
2012년에 전 세계 자동차산업은 8,200만 대의 신차를 판매했다. 집카의 소유 대 공유 비율인 1 대 15를 여기에 적용하면 공유가 활성화되는 미래에 연간 차량 판매 대수는 550만 대로 줄어들 것이다. 현재에 비해 6.7%로 수준이다. 소유와 공유 비율을 더 보수적으로 잡아 1 대 5로 적용한다 해도 자동차 시장은 연간 2,000만~3,000만 대 정도로 심각하게 축소될 것이다.
자동차 판매 대수만 줄어드는 것이 아니다. 캘리포니아 대학교의 스티븐 실라도버 교수는 현재 고속도로 공간의 95%는 실제로 사용되지 않는다고 말했다. 이렇게 많은 공간이 낭비되는 이유는 고속도로를 달리는 자동차는 안전을 위해 전방에 40~50m 이상의 공간과 차량 넓이의 2배가 되는 차선이 필요하기 때문이다. 하지만 인공지능자동차들은 필요공간을 극적으로 감소시킬 수 있다. 자율주행자동차는 끼어들기나 차선 변경에 필요한 공간이 25% 더 적으며, 적응식 정속주행 시스템을 갖춘 차량은 고속도로의 수용 용량을 40% 개선할 수 있다. 컬럼비아 대학교의 연구에 따르면, 정속주행 시스템과 차량 간 통신을 동시에 사용하면 고속도로의 수용 용량을 273%나 개선할 수 있다고 한다. 또 90%의 시간에 주차되어 있던 차들이 더 효율적으로 움직이게 되면, 주차장 역시 80%가 사라질 것이다.
더 긍정적인 것은, 자율주행자동차가 치명적인 교통사고를 극적으로 줄여줄 수 있다는 점이다. 2010년 미국에서만 600만 건의 자동차 사고가 있었고 3만 2,788명이 사망했다. 사망 사고의 93%는 인간의 실수에 의한 것으로 추산된다. 그런데 인공지능이 운전하게 되면, 졸음운전이나 음주운전이 사라지고 센서와 데이터에 의해 정확한 운전이 가능해지기 때문에 사고율 역시 놀라울 정도로 개선될 것이다.

*《유엔미래보고서》가 미처 다 하지 못한 에너지와 자동차의 미래 예측
《유엔미래보고서》시리즈를 읽어본 독자들 가운데는 무인자동차, 즉 자율주행 자동차의 미래와 에너지 공급의 미래 모습인 스마트그리드, 그리고 석유 고갈 후의 차세대 에너지는 무엇이 될까 궁금했던 이들이 많을 것이다. 《에너지 혁명 2030》은 이 세 가지에 대해 방대한 자료조사와 기술의 발전 속도, 현재 전 세계의 상황을 분석해서 미래를 예측한 책이라고 볼 수 있다.
전 세계의 미래학자들과 교류하고 있는 《유엔미래보고서》의 저자 박영숙은 실리콘벨리에서 토니 세바를 만나 에너지와 자동차의 명쾌하고 긍정적인 미래를 보았다. 그리고 에너지와 자동차에 관해 현재에 매몰되어 있는 한국의 독자들에게, 고개를 들어 미래를 볼 수 있도록 이 책의 내용을 소개해주고자 했다. 그는 번역자로 직접 활약하며 이 책을 국내에 소개하는 데 적극 나섰다.
저자 토니 세바는 스탠퍼드 대학교의 겸임교수로, 20년간 실리콘벨리 최전선에서 활동하며 많은 산업과 기업, 기술들이 성장하고 붕괴되는 모습을 지켜봐왔다. 이를 밑바탕으로 해서 방대한 데이터와 다양한 학자들의 예측이 조합된 이 책이 독자들에게 자동차와 에너지의 미래에 대해 명확한 방향을 제시해주는 책이 되어줄 것이다. 또 이를 계기로 일상은 물론 산업적인 측면에서 뒤늦지 않게, 혹은 한 발 앞서 미래를 준비할 수 있기를 기대한다.

추천의 글 5
옮긴이의 글 8

서장 에너지와 석기시대
석유와 자동차 시대의 끝｜코닥의 운명을 맞이할 자동차｜거대하고 일방적인 에너지에서 모두가 참여하는 에너지로｜에너지 비즈니스모델의 혁신｜수확체증의 태양광 vs. 수확체감의 화석연료｜오늘날의 에너지와 자동차는 2030년엔 없다｜100년 된 석유산업은 어떻게 될 것인가?

1장 태양광으로 인한 붕괴
저렴하고 빠른 침투력을 가진 태양광｜5년 만에 10분의 1 가격이 된 에너지｜게임의 규칙을 바꿀 태양광의 경제학｜연성비용으로 인한 태양광 원가 변화｜미국, 5년 안에 태양광발전 설비 1천만 기가｜전력 피크 시간대에 저렴한 전기를 공급할 수 있을까｜100% 태양광으로 발전하는 나라｜태양광에 의한 붕괴의 진행

2장 금융과 에너지산업의 붕괴
서비스로서의 태양광｜사례 연구 : 소노마 카운티의 PACE 펀딩｜참여금융 : 태양광 사업을 위한 크라우드펀딩｜덴마크의 풍력발전 협동조합｜샌프란시스코 주민들이 세운 금문교｜균등한 투자기회를 만드는 태양광｜워런 버핏이 투자한 태양광에너지｜태양광발전의 금융증권화｜결론 : 수조 달러의 태양광 금융 기회

3장 분산, 참여형 에너지의 등장과 전력회사의 붕괴
태양광발전 성장이 가장 빠른 호주｜피크타임의 프리미엄 요금을 파괴한다｜원가 제로의 에너지와 입찰 경쟁 안 돼｜분산형 발전의 원가 우위｜이케아, 월마트 태양광으로 자체전력 충당｜태양광을 발견한 부동산 관리회사들｜컴퓨터와 센서가 실현한 에너지 50% 절감｜건물의 미래를 보여주는 샌프란시스코 과학관｜네트워크된 세계의 컴퓨터 자원 활용｜실리콘밸리 사무실에서 전 세계 옥상으로｜전력회사들의 로비: 연합하고 요금을 올려라｜붕괴를 초래하는 다음 파도 : 분산형 전력 저장장치｜붕괴를 초래하는 다음 파도 : 현장 전력 저장장치｜기존의 것을 완전히 버려야 혁신과 경쟁할 수 있다｜3개월 작동이 예상되었던 태양광패널의 반전｜법안 16: 달라진 시민의식이 낡은 에너지를 몰아낸다｜태양에 세금을 매기다

4장 전기자동차가 가져올 붕괴
전기자동차가 파괴적인 9가지 이유｜붕괴가 일어나기까지 얼마나 걸릴까｜파괴적인 비즈니스모델 혁신｜내 예상보다 조금 빠른 배터리 진화｜2030년 휘발유자동차의 종말 온다｜전기자동차로의 대량 이주｜마지막 휘발유자동차

5장 자율주행자동차에 의한 붕괴
새로운 공유경제학의 자동차｜면허에 상관없이 자동차를 이용할 수 있는 세상｜백만 명의 생명을 구할 자율주행자동차｜완전한 자율주행자동차를 향한 경주의 가속화｜기하급수적인 기술 원가 개선｜구글, 애플, 자동차산업의 외부인들｜자동차 운영 시스템과 ‘승자가 독식하는’ 시장｜자율주행자동차가 석유산업에 미치는 영향｜기술 자체가 아닌 비즈니스모델의 혁신이 붕괴를 불러오다｜자동차 보험산업의 붕괴

6장 원자력의 종말
후쿠시마 원전 사고로 드러난 원자력의 민낯｜해체하는 데 드는 천문학적 비용｜세금으로 겨우 굴러가는 원자력｜비용 초과, 건설 지연, 안전 결핍｜정부의 비호 없이 독자 생존 불가능｜원자력, 죽음의 소용돌이｜종말의 악순환에 들어서다

7장 석유의 종말
태양광, 석유 비해 기하급수적 원가 개선 291｜캐나다 오일샌즈의 종말 295｜디젤에서 태양광으로 전환한 결과 300｜디젤의 종말은 에너지 빈곤의 종말 302｜태양광과 전기자동차가 융합하면 307｜누출, 유출, 오염 312｜요약 : 석유 시대의 종말 313

8장 천연가스, 갈 곳 없는 다리
천연가스는 청정에너지인가?｜천연가스는 저렴한가?｜법 위에 선 천연가스｜천연가스보다 백만 배 효율적으로 물 사용하는 태양광｜책임은 국민이 지고 이익은 가스회사가

9장 바이오연료의 종말
바이오연료가 지구를 사막으로 만든다｜에너지 생산에 드는 물, 유한하다｜바이오연료를 포기하는 기업들｜태양 효율성이 가장 좋은 태양광발전

10장 석탄의 종말
투자 대상에서 제외되는 석탄｜석탄 사망 예고｜석탄산업과 정부의 밀월｜석탄발전 탓에 사막화되어 가는 중국｜화석연료로 인한 미세먼지의 심각성｜석탄산업의최종 붕괴

감사의 글