지열에너지
ESG
지열 에너지의 미래: 잠재력 발휘
국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)는 전기 생산, 난방 및 냉방을 위한 이 다재다능한 재생 가능 자원의 잠재력을 탐구하는 특별 보고서 "지열 에너지의 미래"를 발표했습니다.
주요 결과:
1️⃣ 지열은 2050년까지 전 세계 전력 수요 증가의 최대 15%를 충족할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 비용 효율적인 배치는 800GW 용량에 이릅니다. 전기 생산에 대한 기술적 잠재력은 재생 가능 기술 중 태양 광 발전에 이어 두 번째입니다.
2️지열은 연중무휴 전기를 제공하고 유연하게 작동할 수 있어 그리드 안정성과 가변 재생 에너지의 통합을 지원합니다. 또한 건물, 산업 및 지역 난방을 위한 저온 및 중온 난방에 대한 상당한 잠재력을 제공합니다.
3️⃣ 현재 소수의 국가에 집중되어 있지만 새로운 기술과 탐사 기법은 아프리카, 중국, 인도 및 미국의 방대한 자원을 포함하여 전 세계적으로 지열의 잠재력을 열어주고 있습니다.
4️지열에 대한 투자는 정부, 석유 및 가스 회사 및 유틸리티가이 부문에서 기회를 모색하면서 증가하고 있습니다. 총 투자액은 2035년까지 미화 1조 달러, 2050년까지 미화 2조 5천억 달러를 초과할 수 있습니다.
도전과 기회:
현재 차세대 지열의 비용은 높지만, 석유 및 가스 부문의 전문 지식과 결합된 정책 및 혁신 지원은 비용을 크게 절감할 수 있으며, 잠재적으로 디스패치 가능한 저배출 전기의 가장 저렴한 공급원 중 하나가 될 수 있습니다.
길고 복잡한 허가 프로세스를 간소화하는 것은 지열 배치를 가속화하는 데 매우 중요합니다.
환경 문제를 해결하고 프로젝트에 대한 사회적 수용을 보장하는 것은 책임 있는 개발에 필수적입니다.
지열 산업에는 엔지니어, 지질학자 및 시추공을 포함한 숙련된 인력이 필요합니다. 석유 및 가스 부문의 기술 이전은 이러한 잠재적인 부족 문제를 해결할 수 있는 기회를 제공합니다.
정책 권장 사항:
국가 에너지 계획 및 로드맵에서 지열을 우선시합니다.
위험 완화 계획을 설계하고 장기적인 수익 확실성을 보장하기 위한 정책을 도입합니다.
허가 절차를 간소화하고 강력한 환경 및 사회적 보호 장치를 시행합니다.
투자 및 정책을 통해 지열 응용 분야를 지원합니다.
연구 및 혁신에 투자하고 기술 개발을 촉진합니다.
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(출처: International Energy Agency (IEA), The Future of Geothermal Energy, 2025)
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1. 개요 및 주요 내용
지열 에너지는 지구 내부의 열을 활용하는 재생 가능하고 지속 가능한 에너지원으로, 전력 생산, 냉난방 및 에너지 저장에 활용될 수 있다. IEA(국제에너지기구)는 지열 에너지의 기술적, 경제적 가능성을 평가하고, 발전을 위한 정책적 제언을 담은 보고서를 발표하였다.
주요 핵심 사항
1. 지열 에너지의 잠재력 확대
• 현재 지열 에너지는 전 세계 에너지 수요의 1% 미만을 차지하지만, 기술 발전과 비용 절감으로 인해 2050년까지 **전 세계 전력 수요 증가분의 15%**를 충당할 수 있을 것으로 전망됨.
• 이를 위해 800GW 이상의 지열 발전 용량이 필요하며, 연간 6,000TWh 전력 생산이 가능할 것.
2. 24시간 안정적인 전력 및 난방 공급 가능
• 지열 에너지는 태양광(15% 효율), 풍력(30% 효율)보다 높은 75% 이상의 활용률을 기록.
• 전력망의 안정성을 높이고, 변동성이 큰 태양광 및 풍력과 보완적인 역할을 수행할 수 있음.
3. 기술 혁신 및 비용 절감
• 기존 화석연료 산업(석유 및 가스)이 개발한 수평 시추, 유압 파쇄(hydraulic fracturing) 기술을 활용하면 지열 개발 비용을 획기적으로 절감할 수 있음.
• 깊이 8km 이상의 고온 지열 자원 개발이 가능해지면, 전 세계 거의 모든 지역에서 지열 에너지 활용이 가능해질 것.
4. 지열 에너지 시장 확대 및 투자 증가
• 지열 산업에 대한 투자가 2035년까지 1조 달러, 2050년까지 2.5조 달러에 이를 것으로 예상됨.
• 주요 투자자는 정부, 석유·가스 기업, 전력회사 및 IT기업(데이터센터의 지속 가능한 에너지원으로 활용 고려 중).
5. 규제 및 환경적 문제 해결 필요
• 지열 개발 프로젝트는 허가 절차가 복잡하여 완공까지 평균 10년이 소요됨.
• 환경적 영향(지하수 오염, 지진 유발 가능성 등)에 대한 엄격한 관리 필요.
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2. 지열 에너지의 종류 및 활용 방식
(1) 전통적인 지열 에너지(Conventional Geothermal)
• 화산지대, 단층선 부근 등 특정 지역에서만 가능.
• 자연적으로 존재하는 **고온 지하수(수온 150~300°C)**를 직접 활용하여 전력 생산.
• 대표적인 발전 방식: 건식 증기(Dry Steam), 섭열 발전(Flash Steam), 이진 발전(Binary Cycle).
(2) 차세대 지열 기술(Next-Generation Geothermal)
• 기존 방식과 달리, 지하 3~8km 깊이에 있는 고온 암반을 활용하여 발전 가능.
• 특정 지질 조건이 없어도 개발이 가능하며, 전 세계 대부분 지역에서 적용 가능.
• 대표적인 방식:
• EGS(Enhanced Geothermal System, 강화 지열 시스템): 인공적으로 암반층을 균열시켜 열을 추출.
• CLGS(Closed-Loop Geothermal System, 폐쇄형 순환 시스템): 외부에서 주입한 액체를 통해 지열을 회수.
(3) 지열 난방 및 산업적 활용
• 지열 에너지는 건물 난방, 산업용 공정 열, 지역난방 시스템 등에도 활용 가능.
• 중저온(90~150°C)의 지열 자원을 활용하여 난방 및 농업(온실, 양식업 등)에 사용.
• 지열 에너지를 저장하여 에너지 수급 조절에 활용 가능.
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3. 지열 에너지의 글로벌 시장 전망
(1) 주요 지열 에너지 생산 국가 및 시장 동향
• 현재 주요 지열 발전국
• 미국, 인도네시아, 터키, 케냐, 아이슬란드, 일본, 이탈리아 등.
• 미국이 전 세계 지열 발전량의 약 25%를 차지하며, 캘리포니아주가 가장 많은 지열 발전소를 운영.
• 아이슬란드는 전력의 50% 이상을 지열로 생산하고 있으며, 난방의 90% 이상을 지열 에너지로 충당.
• 2050년까지 지열 에너지 성장 가능성이 높은 지역
• 중국, 인도, 동남아시아: 석탄 중심 전력망을 지열 및 신재생에너지로 대체 가능.
• 미국, 유럽: 탄소 중립 목표에 따라 기존 화석연료 기반 전력원을 대체할 것으로 예상.
• 아프리카: 케냐, 에티오피아 등은 지열 발전을 통해 전력망 안정성을 높일 계획.
(2) 투자 전망
• 2025년 이후 지열 에너지 투자가 급격히 증가할 전망.
• 2035년까지 연간 1400억 달러 규모의 투자 예상 (현재 온실풍력 투자보다 많음).
• IT기업, 데이터센터 업계가 지열 에너지를 대규모 활용할 가능성 높음.
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4. 석유 및 가스 산업과 지열 에너지의 연계
• 지열 개발 비용의 80% 이상이 기존 석유 및 가스 개발 기술과 겹침.
• 석유·가스 기업들이 지열 에너지로 사업 다각화를 추진할 가능성 큼.
• 기술 및 인프라 공유를 통해 지열 에너지 발전 비용 절감 가능.
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5. 정책 제언 및 과제
(1) 정책적 지원 필요성
• 현재 태양광 및 풍력 지원 정책은 100개국 이상이 운영 중이지만, 지열 지원 정책을 시행하는 국가는 30개국 미만.
• 정부 차원의 정책 및 재정 지원 필요:
1. 초기 개발 단계의 위험 완화 정책 도입 (지열 탐사 및 시추 비용 지원).
2. 장기 전력 구매 계약(PPA) 지원을 통해 금융 안정성 확보.
3. 지열 개발 허가 절차 간소화 (현재 평균 10년 5년 이내 단축 목표).
(2) 환경 및 사회적 문제 해결
• 환경적 우려: 지하수 오염, 미세 지진 발생 가능성.
• 사회적 수용성 확보 필요: 지역 사회와 협력하여 환경 규제 준수 및 수용성 향상.
• 전문 인력 양성 필수: 2024년 현재 지열 에너지 분야에서 약 14만 개의 일자리 창출, 2030년까지 100만 개 이상 증가 예상.
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6. 결론
• 지열 에너지는 신뢰성 높은 청정 에너지원으로, 기존 태양광 및 풍력의 단점을 보완할 수 있음.
• 차세대 지열 기술을 통한 전 세계적 보급 확산 가능성 높음.
• 정부의 정책 지원, 기업 투자, 기술 혁신이 이루어진다면 2050년까지 세계 전력 수요의 15%를 충당할 가능성 있음.
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출처
• IEA (International Energy Agency), The Future of Geothermal Energy, 2025.
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