태양광이 세계 에너지 시스템을 변화시키기 시작함

• 태양광과 풍력의 급격한 확산으로, 기존 화석연료 중심의 에너지·정치 구조가 근본적으로 흔들리고 있음
• 에너지원의 분산성과 풍부함 덕분에 독점·지정학적 충돌이 어려워지고, 에너지 주도권이 점차 탈중앙화되는 추세임
• 기술 발전과 규모의 경제로 태양광·풍력 발전 단가가 화석연료를 앞지르며, 생산-소비-저장 전반의 효율이 비약적으로 향상됨
• 미국 등에서는 정치적·정책적 저항도 있지만, 글로벌 차원의 재생에너지 대전환은 되돌릴 수 없는 흐름이 됨
• 태양과 바람이 일으키는 패러다임 전환은 산업혁명, 컴퓨터혁명 못지않은 문명적 변곡점임

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태양광·풍력이 가져온 에너지 패러다임의 변화

• 최근 태양광 및 풍력 발전 설비가 폭발적으로 증가하며, 더 이상 ‘대체’가 아닌 에너지 시스템의 주류가 되고 있음
• 2022년에야 누적 1TW를 달성했던 태양광은, 2년 만에 2TW, 곧 3TW 도달이 예상될 정도로 설치 속도가 가속화됨
• 매 15시간마다 1GW(석탄 발전소 1기 수준)의 태양광이 새로 설치, 풍력도 빠르게 따라잡고 있음
• 재생에너지와 배터리 저장 기술 덕분에 미국, 중국, 인도, 남미, 아프리카, 폴란드 등 다양한 국가·지역에서 석탄·가스 의존도가 빠르게 감소 중임
• 예를 들어, 2024년 미국 신규 발전 설비의 93%, 전 세계 신규 전력 수요의 96%를 재생에너지가 차지함
• 중국은 재생에너지 발전 및 저장장치의 절반 이상을 담당하며, 값싼 패널·배터리 생산으로 전 세계 확산을 주도함

태양광·풍력의 효율성과 경제성, 그리고 혁신

• 태양광 셀은 실리콘, 은, 인, 붕소 등으로 구성되어 태양광을 바로 전기로 전환, ‘일 효율’이 기존 연소 방식보다 월등히 높음
• 내연기관차 대비 전기차(EV), 히트펌프, e-바이크 등 전기 기반 신기술이 빠르게 확산하며 효율 혁신을 촉진
• 에너지 저장 단가 95% 하락, 효율 향상, 리사이클링 기술 덕분에 자원 고갈 우려도 감소
• 패널 한 장에 들어가는 은, 실리콘, 리튬 등의 사용량이 꾸준히 줄어들고, 사용 후 광물도 재활용됨

에너지 분산화가 불러올 사회적·정치적 변화

• 태양과 바람처럼 어디서나 쓸 수 있는 분산형 에너지는 기존처럼 소수 국가·기업이 독점하기 어렵고, 공급망 충돌·전쟁 유발 가능성도 낮음
• 미국, 유럽 등 선진국에서는 산업·정치적 반발이 여전히 존재하며, 정책 철회·보조금 축소가 일시적 위협으로 작용
  • 미국의 IRA 세제 혜택 축소와 일부 기업의 주가 급락 사례(예: Sunrun) 등
• 하지만 이런 반발조차 변화의 속도와 범위가 얼마나 거대한지를 보여주는 방증임

신흥국과 개발도상국의 빠른 변화

• 중국·인도·남미·아프리카·파키스탄 등은 값싼 태양광 패널과 노하우를 빠르게 받아들이며, 기존 화석연료 인프라를 뛰어넘어 ‘직행’하는 전환을 시현
  • 예: 파키스탄 농가의 95%가 이미 태양광으로 전환, 디젤 소비 30% 급감
  • 남미, 폴란드, 아프리카도 현장 데이터 기반으로 예상보다 훨씬 빠른 보급 진행

한계와 도전 과제

• 주요 과제는 토지 활용, 광물 채굴, 대형 네트워크 인프라 병목 등
• 광물(리튬, 니켈 등) 부족 우려는 효율 개선과 리사이클링, 신규 매장지 발견 등으로 해소 중
• 실제 대부분의 프로젝트가 정책·인프라상의 ‘접속 대기’로 지연되고 있음

전망: 미래 에너지 질서의 대전환

• IEA는 2035년 태양광이 전 세계 주요 에너지원이 될 것이라 전망
• 효율, 경제성, 기후 대응, 민주화 등에서 재생에너지 확산은 ‘자연스럽고, 멈출 수 없는 흐름’으로 자리잡음
• 태양은 앞으로 수십억 년간 인류에 넘치는 에너지를 제공할 것이며, 이는 산업·정치·사회 구조 전반의 혁명적 변화를 촉진할 것임

[GN⁺]

Hacker News 의견

• 아카이브 링크
• 태양광의 가장 큰 문제점인 ‘해가 항상 비추는 게 아니다’라는 부분을 해결할 기술이 한 가지 있음, 바로 케이블임. 케이블은 에너지를 먼 거리까지 이동시킬 수 있음. 특히 HVDC(초고압 직류) 케이블은 대륙, 해양, 시간대와 기후대를 넘나들며 전력을 이송 가능함. 현재 케이블은 많은 용량이 남는데, 이는 그리드가 최대 수요를 견디기 위해 설계되어서임. 수요가 적은 시간대에는 여분의 용량을 충분히 활용할 수 있음. 예를 들어, 태양광/풍력 발전이 남아돌 때 이를 다른 지역의 배터리 충전에 사용하는 식임. 양방향 동작도 가능해 부족하면 수입, 남으면 수출 가능함. 대량의 배터리 역시 대부분 시간대에 완충 상태로 대기 중이므로, 케이블만 있으면 테라와트 단위의 에너지를 쓸 수 있음. 세계적으로 모로코-영국, 호주-싱가폴, 미국 동부-유럽 등이 케이블 연결을 계획 중임. 계절, 날씨, 낮밤 차이로 인한 지역별 변동을 일부 상쇄 가능함. 나머지는 원자력, 지열, 수력, 그리고 남는 가스 발전소로 보완할 수 있음. 앞으로 가스 발전소 투자하면 현실을 직시해야 할 필요 있음. 오랫동안 일부는 예비력으로 보유하겠지만 큰 이익은 기대하기 힘듦
  • 송전선로는 흥미로운 아이디어지만 비용이 많이 들어감. 태양광 가격이 이미 매우 저렴해졌으므로, 필요량의 3배를 설치하면 흐린 날에도 충분히 모든 것을 돌릴 수 있음. 태양광은 흐린 날에도 어느 정도 동작함. 밤에는 다른 해법이 필요함. 일단 모든 주차장 위에 태양광을 설치하는 것부터 시작할 수 있음. 100% 태양광/풍력 그리드를 운용 못한다는 건 인류의 창의성에 대한 저평가임. 최대 수요 초과로 발전 설비를 넉넉히 설치하면, 배터리, 부하 이동, 주간 충전·야간 피크 때 그리드에 공급하는 전기차, 주간에 실내를 많이 시원하게 냉방해서 야간 냉방 불필요하게 하기, 소금 동굴에 수소 저장, 양수발전, 전력 과잉 시 알루미늄 제련 등 다양한 접근법이 있음. 해법은 많음. 인류의 상상력을 과소평가하지 말길 바람
  • 케이블의 대안으로 합성 디젤이나 철, 알루미늄, 마그네슘을 가득 싣고 이동하는 선박도 가능함. 중국 내에서는 HVDC 케이블이 대륙 횡단으로 태양광 전력을 전송하기도 하지만, 네덜란드는 아직 그런 계획을 실현하지 못했음. 케이블은 효율적인 실시간 송전이 가능하지만, 정밀유도 미사일에 취약함. 실제로 우크라이나에서는 지하에서 3D 프린터로 미사일을 대량 생산함. 그래서 알루미늄-공기 배터리 상용화가 다시 주목받기 시작함
  • 국제 케이블에 의존하는 국가는 필연적으로 전체 전력 백업 설비를 자체 보유해야 함. 케이블+백업 비용이 저장 비용보다 비쌀 수 있음. 물론 다양한 비용 요인이 있음
  • 케이블이 좋은 해법이 될 수 있는 곳도 있지만, 지형이나 정치가 제약이 되는 지역이 많음. 예를 들어, 러시아 태양광 전력을 북미 서부 저녁 피크에 공급하겠다고 태평양을 관통해 케이블을 깔 사람은 없을 것임
  • HVDC 같은 케이블 프로젝트에 대해서는 태양광·풍력처럼 낙관적이지는 않음. 태양광/풍력은 소규모, 플러그 앤 플레이 방식으로 쉽게 확장 가능하지만, 케이블 프로젝트는 아직도 거대한 장기 베팅임
• 신재생 에너지는 정말 대단한데, 화석연료를 대체하는 역할보다는 사실상 에너지 사용 총량만 늘리고 있음. 지금 우리의 에너지 사용 방식이 환경을 파괴하고 있음. 태양광 기술의 발전이 모든 걸 해결하는 것처럼 생각하지 않길 바람. 우리가 해야 할 일은 태양광 사용만 늘리는 게 아니라, 화석연료 사용을 줄이는 것임. 관련 팟캐스트
  • 기사에는 화석연료 사용 저감 사례가 여러 번 등장함. 예를 들면, 캘리포니아는 2023년 대비 전력 생산에 필요한 천연가스 사용이 40% 줄었음. 중국도 탄소 배출량이 사실상 감소했고, 석탄 사용량도 정체 및 천연가스 사용도 같은 기간 25% 감축함
  • 태양광 기술과 배터리 저장 기술의 발전 속도가 엄청나게 가속화되는 중임. 새로운 태양광 설비가 곧바로 신규 수요로 이어진다는 일대일 대응은 아님. 설치 확대와 기술 향상으로 비용이 계속 낮아짐. 비용이 떨어질수록 태양광 보급 속도가 더 빨라지고 있음. 이런 발전이 실제로 상황을 점점 더 좋게 만듦. 이건 장기적이고 누적적인 변화임
  • 데이터로 보면 동의하는 바임. 내가 평생 살고 있는 애팔래치아 지역에서도 일상적으로 화석연료의 부정적 환경 영향이 뚜렷하게 줄었음을 체감함. 규모는 작지만, 적어도 이곳 주민들에게는 현실적이고 눈에 보이는 변화임
  • 나는 전기가 들어오지 않는 시골집에서 자랐음. 어릴 땐 영화 보려고 매번 가솔린 발전기를 돌렸고, 부모님이 전화·위성인터넷을 쓰기 시작하자 가솔린 사용량이 크게 늘었음. 90년대부터 태양광을 썼지만 중고 패널이었음(그래도 거의 고장 없이 멀쩡히 작동함). 최근 여유가 생겨 대규모로 새 태양광 발전을 설치해 줬더니, 요즘은 겨울에 폭풍이 몇 주씩 이어질 때 말고는 발전기가 필요 없어짐(사실 그럴 때도 발전기를 굳이 쓰는 것임). 주요 혜택은 1) 3년 내에 투자금 회수 가능 2) 시끄럽고 냄새 나는 가솔린 소모 발전기가 필요 없음 3) 더 이상 부모님이 무거운 휘발유통 들고 다닐 필요 없음 4) 처음으로 부모님이 에어컨을 사용할 수 있게 됨
  • “우리”라 하면, 캘리포니아 기준으로 곧 다음 단계에 진입할 예정임. 태양광+배터리 설비가 신규 천연가스 발전기 건설보다 대부분 지역에서 더 저렴하게 됨(현재 전력 대부분이 천연가스임). 그리고 곧 배터리 플랜트에서 전력 공급하는 것이 기존 발전기를 돌리는 것보다 싸짐. 연료비는 0, 즉시 공급 가능, 게다가 관성까지 추가 가능함. 만약 “우리”가 중국이라면, 세계에서 가장 많은 신재생 에너지를 제조·설치 중이나, 수요를 따라가지 못해 석탄·원자력 발전도 세계 최다로 병행 중임. 전기차 생산도 세계 1위라 현지 대기질 개선에도 정말 큼
• 미국이 아직도 석유에 젖은 20세기로 돌아가려 하는 반면, 나미비아 같은 나라들은 유튜브 강좌 하나로 곧장 분산형 태양광 중심 미래로 점프하고 있음. 마치 실시간으로 화석연료의 시대가 뒤처지는 현장을 보는 기분임
  • "혁신가의 딜레마"(클레이튼 크리스텐슨 저서)는, 대기업이 높은 마진을 포기하지 못해서 초기에는 열등해 보이는 신기술(예: 일본 오토바이·하드디스크)에 밀리는 과정을 설명함. 지금 미국도 같은 딜레마에 놓임. 기름장사 이익을 포기하지 못해 명확히 시장이 이동 중인데도 재생에너지를 주저함. 국가·대기업 모두 장기 경쟁력을 위해선 현재의 이윤원 일부를 희생해야 함. 관련 NYT 기사에 달았던 내 댓글 다시 옮김
  • 나미비아 정부가 미국처럼 가구당 수천 달러의 태양광 보조금을 지급한다는 건 믿기 어려움. 파키스탄도 마찬가지로 기사에 언급됐으나 보조금은 없는 듯함. 태양광이 무르익은 경제적으로 불가피한 기술이라면(나도 동의함) 굳이 보조금으로 밀어주는 논리는 약함. 미국에서는 태양광 설치비 대부분이 행정 인허가비나, 비효율적인 고비용 시공사 손에 들어가는 상황임. 이는 모든 인허가형 개발사업의 고질적 문제로 오히려 공짜 돈이 문제를 심화시킬 수 있음
  • 나미비아를 예로 든 점이 흥미로움. 사실 대부분의 대형 석유기업이 현재 나미비아에 탐사 프로젝트를 진행 중임. 나라의 미래 전략 중 하나로 분명히 자리 잡아가는 것임. 내가 최근 여행했을 때도 월비스베이 해안에서 육안으로 O&G(석유·가스) 산업이 잘 보였음. 다만 나라 대부분이 무인 지대라 태양광에는 정말 이상적 환경임. 정말 멋진 곳이라 방문을 추천함
  • 석유 기반 20세기가 휴대폰, 유튜브, 그리고 나미비아 같은 곳에까지 이런 기적적 기술들을 도입할 수 있게 해 줬음. ‘진짜 역전’이라기보다, 아주 약간의, 소규모의 진전임. 그래도 긍정적으로 보는 것임
  • 미국과 나미비아를 단순 비교하면 무리가 있음. Tesla와 Ford의 경쟁처럼 될 리 없음. 미국이 여전히 석유에 집중하는 건 경제성장 재점화 목적이 큼. 석유 공급망은 정부가 성장 전략으로 조정하기 쉬움. ‘점프’로 독립한 나라들이 에너지 독립으로 잘 해 나가고 있지만, 그건 엄청난 경쟁력이기보다는 장기적 고립을 선택한 것임. 물론 그게 그들에겐 나쁠 건 없을 수 있음
• "작년 미국에서 3년 연속으로 히트펌프가 보일러보다 더 많이 팔렸음" 이거야말로 대단한 진전인데 불과 몇 년 전만 해도 안 다뤄졌던 변화임. 히트펌프는 효율도 많이 개선되고 대량 생산 덕에 단가도 내려감
  • 최근에 히트펌프 건조기를 샀는데, 정말 신기함. 배기관이 따로 필요 없고 그냥 물만 빼내면 됨. 전기 소비도 기존 온풍 건조기보다 훨씬 적어서 고용량 플러그도 필요 없음
• 태양광이 지금까지 인류의 에너지 소스 중 사상 가장 빠른 성장세를 보이고 있음. 풍력도 사실상 태양에너지가 바람에 누적된 것이니 태양의 한 종류라 할 수 있음. 하이드로(수력)마저도 태양이 물을 증발하게 해 강·저수지로 보내 전기를 만드는 구조임. 결국 태양 덕분에 인류가 대부분의 에너지를 쓰는 셈임(원자력·지열은 예외)
  • 사실 모든 화석연료도 태양에서 비롯됨. 수천만 년 동안 축적된 바이오매스가 화석연료로 변한 것임. 이 모든 탄소·탄화수소에너지의 근원 역시 태양임. 한 단계 더 가면 우리가 쓰는 거의 대부분의 에너지가 핵융합의 부산물임(예외는 원자력·지열)
  • 조수(해양 조력)은 태양 말고도 달의 중력이 영향을 줌. 지구 자전도 아주 미세하게 느려지게 됨
  • 화석연료도 역시 태양발 에너지임!
  • 댓글에서 이 관점까지 논의가 언제쯤 나올지 궁금해 클릭함. 내 첫 생각이었음. 하지만 더 뜨거운 토론은 인류 중심의 에너지 수집과 관리에 관한 부분임을 이해함
  • 고대 사람들이 태양을 신으로 숭배한 게 정말 놀랍지 않음!
• Tony Seba가 10년 전쯤, 약 2024년에는 현장(onsite) 태양광으로 1단위 전기를 생산하는 비용이 단순히 기존 전력망을 통해 같은 1단위를 ‘전달’하는 비용보다 저렴해질 것이라 예측했음(실제 발전 원가 제외 기준). 현재는 Seba가 '페이즈 체인지 디스럽션'이라 부르는 새로운 단절 현상의 파장을 다방면으로 분석 중임. 관련 유튜브 링크
  • 나는 2020년부터 Seba를 팔로우 중인데, 1) 계속 그의 예측이 맞아떨어지는 것, 2) 여전히 많은 사람들이 그의 전망을 쉽게 받아들이지 않는 것이 신기할 정도임. 최근 예측은 훨씬 더 급진적으로 변했고, 다음엔 또 얼마나 맞힐지 기대됨
  • 개인 에너지 풍요는 정말 혁신임에 동의함.
    • 공공서비스 분산화, 초기 투자 후 에너지의 한계비용이 제로가 되어 경제적으로 해방됨
    • 지정학적으로, 탄화수소 의존성 줄이고 에너지 주권 확보됨
    • 교통 혁신: 모든 집이 전기차 충전소가 되고, 혹은 전기차 배터리로 집을 역충전할 수도 있음(기존 발전기는 ICE 기반)
    • 기후: 탄화수소 소모가 없으니 오염이 없음
    • 기술 사회: 풍부한 청정 에너지가 에너지 생산·저장·AI·네트워킹 분야 혁신을 가속하는 선순환 만듦
    • 에너지-서비스 기반의 새로운 비즈니스 모델 등장
• “이제 화석연료의 산발적 매장지에 의존해 그 공급권을 두고 국제 정치 역학이 결정되던 시대를 지나, 아무 데서나 얻을 수 있는 분산/평등한 태양·풍력으로 이동 중이다”라는 주장을 보며, 나도 태양광에 전적으로 동의하지만, 현재 태양광이 실질적으로 석유와 같은 지리적/지정학적 이슈를 해결하고 있는지 궁금함. 중국이 사실상 전 세계 태양광 패널을 거의 모두 만들고 있음. 이건 지질학보다 더 큰 독점 같아 보임
  • 육로 수송장악의 예를 들면, 미국이 석유를 봉쇄하면 상대국 트럭/발전소가 6주 후 멈춤. 반면, 태양광 패널 수입이 막혀도 기존 패널은 20~40년 동안 계속 돌아감. 20년 뒤, 즉 보증기간 종료 즈음 돼야 진짜 문제가 생김. 그 기간 동안 봉쇄를 유지해야 상대에 타격이 생김
  • 하지만 태양광 패널의 생산 독점은 지질학적 원인 때문이 아님. 새로운 오일 매장지 찾는 것보다 태양광 생산 능력 키우는 게 훨씬 쉬움
  • 태양광 패널 생산은 아주 복잡하지 않음. 중국이 더 싸고 빨리 하니까 시장을 장악했을 뿐, 산업화된 나라면 어떤 곳이든 전략적으로 인프라 구축은 가능함
  • 태양광 패널은 현지에서 재활용 가능하지만, 오일은 그럴 수 없음. 물론 현지 제조업을 안 키우면 외국 의존이 계속되지만, 중국의 독점이 고정불변이라는 건 아님
  • 미국도 한때는 태양광 패널과 LiFePO4 배터리 생산국이었으나, 관련 산업을 스스로 방치했음. 여러 공장 경매도 직접 다녀봤지만, 대형 설비는 시장성이 없어 사려는 사람이 없었음. 지금도 미국 내 태양광 공장이 몇 군데 남아 있긴 하지만 예전과는 비교 불가임
• 중국도 이제 태양광+배터리가 석탄보다 저렴한 신기한 상황에 직면함. 석탄이 전체 전력 약 60%를 차지하고, 연간 약 10조 kWh를 소비함. 즉, 6조 kWh × 8센트는 약 6,000억 달러. 매년 수백만 명이 종사하는 5~6천억 불짜리 산업을 줄이거나 없애야 함. 대신 훨씬 저렴한 에너지를 얻게 되고, 해마다 발전 단가가 더 내려가 경제에 새로운 디플레이션 효과를 가져올 수 있음
  • 중국만큼 기존 산업 보호 논리가 약한 곳도 없음. 재생에너지, 에너지 자립은 국가 차원에서 매우 의도적인 움직임임. 목표에 도달하면 “아, 우리 소중한 석탄 일자리, 시골 유권자·탄광 로비 때문에 어쩌지”가 아니라, 지금보다 훨씬 저렴한 에너지를 얻게 되고 남는 인력도 더욱 생산적인 부문으로 이동시킬 것임
  • 투자금 회수에만 신경 쓴다면 문제일 수 있지만, 에너지 산업은 본질적으로 그다지 인력 집약적이지 않음(사람 계속 고용하는 것도 가능). 어쨌든 발전소는 감가상각 처리하고 석탄 구매는 끊을 것임. 후자는 즉각적으로 비용 절감 효과가 큼
• 도시의 비상계획에서 지자기 폭풍 같은 위협을 대부분 간과함—지금 캐링턴급 플레어가 터지면 수십억 달러짜리 변압기가 한 번에 나갈 수 있음. 당장 저렴하게 할 수 있는 대비책이 무엇이 있을까 궁금함
  • 이건 현실성 없는 우려에 더 가깝게 보임. 유도 전류가 차단기를 다 날렸다 해도 기계적 손상이 실제로 광범위하게 발생할 거라고 보진 않음. 세계 곳곳의 전력망을 블랙스타트(완전 정전 후 재가동)해야 할 수도 있지만, 광범위한 피해까진 아닐 것으로 생각함