녹색성장 포럼/온실가스(온난화)

일본 산업계의 CO2 저감 노력

강철2 2011. 3. 25. 11:47

일본 산업계의 CO2 저감 노력

◆ 빌딩의 에너지 절약
업무 부문의 에너지 절약도 가정뿐만 아니라 우선 사용 에너지의 가시화 현상을 파악하는 것부터 시작해야 한다. 용도별 에너지 소비를 보면 전력 조명이 전체의 약 49 %를 차지한다. 업무 에너지 관리는 1. 현상을 아는 것. 2 개인의 의식과 지혜를 의지하는 것이 아니라, 체계적으로 대처, 필요에 따라 적절한 도구를 사용하는 것. 3. 유리한 방법을 적용하는 것 이다. 이것이 가정과 큰 차이이다.

업무 부문의 에너지 소비는 제 3 차 산업을 대상으로 사무실 빌딩의 점유율이 21 %로 가장 높다. 빌딩은 가정보다 규모가 크고, 에너지 절약, 비용 절감의 여지도 크기 때문에, 빙축열, 열병합 발전 (열병합 발전) 등 고급 기술을 적용할 수 있다. 그러나 건물의 에너지 절약의 어려움은 다양한 업태에서 독립적인 행동을 하는 이용자가 있는 점이다. 가정의 경우는 자신이 원하는 대로 할 수 있지만, 빌딩에서는 그렇지 않다. 실제로, 빌딩 등 업무 부문의 에너지 절약이 좀처럼 진행되지 않는 원인은 에너지 절약 노하우에 대한 정보가 부족한 것 외에도, 이용자의 협력을 얻어 힘들거나, 고객 업무 업태에 따라 에너지 절약이 어렵다는 등의 이유를 들 수 있다.

그러나 더 실제적인 이유도 있다. 고객 빌딩의 경우, 수도 광열비가 포함되어있는 경우가 있다. 또한 자사 빌딩의 경우는 직원 등 이용자가 전력 소비를 전혀 의식하지 않는 경우도 있다. 그러한 경우, 에너지 절약하려는 의식이 없다. 이러한 경우에는 사용만큼 광열비를 지불 구조로 바꾸는 것이 가장 기본적인 대응이 된다. 그러나, 그것은 다양한 조정과 합의가 필요하며 시간이 걸리는 경우도 많다. 의식을 높이기 위해 당장 착수할 수 있는 것은 이용자마다 단위 면적당 에너지 사용량을 측정하고 업태별로 순위를 정하여 해당 정보를 공개하는 것이다. 이용자의 에너지 절약 행동을 유도 효과는 높을 것이다.

사람을 움직이려면 먼저 상대방을 이해하고 납득시키는 것이 필요하다. 이를 가속하는 방법으로 "규정" 및 "인센티브"를 들 수 있다. 전자는 강제적인 방법으로 비용이 들지 않는다. 후자는 대상자에게 유리한 조건을 제시함으로써 동기를 높이고 행동을 유도한다. 에너지 절약의 경우 "전기 요금과 가스 요금이 싸진다"란 인센티브는 되지만, 그 사용에 제한이 걸리는 것과 비교하면, 그것만으로는 다소 약한 것이 현실이다. 현재 많은 기업들이 추진하고 있는 사회적 책임 (CSR) 활동은 그것을 밀어주는 힘이 될 것으로 보인다.

◆ 차세대 자동차의 대두

운수 부문의 에너지 원별 구성비를 보면 57 %를 차지하는 휘발유 등 석유계 에너지가 98 %를 차지하고, 전력은 2 %에 불과하다. 단, 여기에 배터리의 발전 하이브리드 (HV) 자동차가 보급되고 전기 자동차 (EV) 나 플러그인 (PHV) 자동차 판매가 발표 시작되고 있다. 이러한 동향은 승용차뿐만 아니라, 버스, 트럭, 철도, 선박 등으로 퍼져, 교통 에너지 소비가 크게 변화하고 있다.

오랫동안 도요타 프리우스가 주도해 온 차세대 자동차 개발에 일본내외 각 자동차 메이커가 참가하고 있다. HV는 연료에 의한 주행이지만 큰 연비 향상을 보였다. EV, PHV, 연료가 아니라 충전된 전기로 주행한다. 이 차세대 자동차는 전기 적립 배터리와 전기 모터의 성능이 1 회 충전으로 주행할 수 있는 거리 등 그 성능을 결정한다.
"항속 거리 연장 장치"는 엔진이 발전하여 항상 충전하면서 주행하는 방식으로 엔진과 모터를 구동 함께하는 타입과는 달리, 엔진 설계, 운용에서 구동의 제약을 제외한 것으로, 엔진의 구조와 사용법, 나아가서는 전체 차량의 구조를 단순화할 수 있다. 미국 제너럴 모터스 등 해외 업체도 주행 거리 연장 장치를 개발하고 있지만, 일본에서도 그 활동이 본격화되면 기존의 EV과 PHV와 함께 자동차에 전기 에너지의 적용 가능성을 넓혀 가속할 수 있을 것으로 예상된다.

에너지 손실을 줄이는 장점은 에너지 절약만이 아니다. 손실에 의한 열 발생을 줄일 수 있다면 폐열을 위한 장치도, 동력도 작아지고, 제품 제작을 쉽게 할 수 있는 데다 운영 비용을 싸게 한다. 그런 점에서 EV와 차세대 PHV에서는, 엔진은 더 이상 보닛 가운데 장착하지 않아 자동차 종합 설계 자유도가 상승, 자동차 실내를 넓게 하고 있다. 전통의 크기도 시트 2 열, 3 열로 늘릴 수 있을 것이다.

또한 바퀴 내부에 모터를 내장하면, 바퀴는 차축에서 자유롭게 된다. 바로 옆 또는 대각선으로 주행하고, 그 자리에서 360도 회전하고, 차량 제어 기능이 향상된다. 그렇게 되면, 자동차의 운전은 훨씬 부드럽게 될 것이다. 안전성 등 기술적으로 해결해야 할 수 있어 실용화에는 아직 시간이 걸릴 것이지만, 향후 EV 독특한 특징이 있어, 에너지 절약 이외의 부가 가치를 제공하는 "재미"자동차로 변신한 것 같다.

◆ 가속하거나 차세대 자동차로 전환

화석 연료를 사용하는 가솔린, 디젤 차량은 편리하여, 여기에서 전환은 쉽지 않다. 그러나 급격히 차세대 자동차의 개발이 진행되고 있다. 의외로 전환 시기는 멀지 않을지도 모른다. 현재 근거리 이동에 한정되지만, 전자의 장점이 큰 용도에 도입되어가는 것이다. 쓰레기 수거차는 주행 범위가 좁고, 경량화 필요도 없다. "시작 및 중지"를 반복하는 것 외에도 처리를 위해 수시로 모터를 구사한다. 바로 EV 방향이라 할 수 있다. 앞으로 EV도 PHV도 전지의 저가격화, 고기능화와 함께 각각 항속 거리 등의 제약 조건을 안고 있지만, 특징을 파악하면서 보급될 것으로 보인다. 차세대 PHV 기술은 기존의 EV가 사용하기 어렵다는 것을 믿어 왔던 장거리 트럭 등에도 배포될 수 있다.

자동차 사용자는 기존 엔진의 힘 (배기량)과 용도에 맞는 장비를 갖추고 있는지 여부에 따라 차를 선택 왔다. 반면 차세대 자동차를 선택할 때 주행 성능과 주행 가능 거리 등 새로운 기준이 추가하게 된다. 또한 향후 바퀴와 모터 일체화가 진행되면 자동차 자체의 이미지도 크게 바뀐다. 사용자는 자신의 이용 목적과 요구에 맞게 최적의 자동차를 선택할 수 있게 되고, 그 선택도 제조 업체가 최근 발표 하고 있는 다양한 종류의 이동 수단 개발로 더욱 크게 퍼져나갈 전망이다.

다른 교통 수단은 어떨까? 철도 교통 수단으로 상대적으로 환경 우위가 나타나고 있다. 그러나 열차는 모두 전철화 되어있는 것은 아니다. 예를 들면 디젤 기관차는 디젤 발전하면서 모터를 구동한다. 현재 정지시의 에너지 회생 수 없거나 전철화되지 않은 구간의 열차에 대해서도 검토되고 있다. 선박도 전동화 노력이 시작되고 있다. 리튬 이온 배터리를 탑재하는 "플러그인 배"는 해상에서 배터리 교체시기가 우려되므로 우선 근거리 페리와 유람선의 용도가 적합할 것으로 생각된다. 아마도 에너지 전환이 가장 어려운 것이 항공기 것이다. 에너지 밀도가 높은 화석 연료는 휴대하기 매우 편리하며, 장거리 이동이 불가피한 항공기에 이용할 수 있다. 귀중한 화석 연료의 용도를 결정할 때, 전기가 가능한지 여부도 큰 결정 요소가 될 것 같다

◆ 아직도 할 수 있는 산업부분 에너지 절약

산업 부문이 에너지 소비의 약 43 %를 차지한다. 약 9 %를 차지하는 제조업은 생산 비용의 관점에서 에너지 절약에 적극적으로 임해왔다. 업종별로 보면, 에너지 다 소비 산업의 철강, 요업,시멘트, 펄프는 감소하고 있지만, 화학 및 비 소재 계열 (식품이나 기계 등 다른 제조업)은 증가하고 있다. 화학 제품이 다양화되어 효율화가 어렵다. 게다가 경기 침체로 생산량이 감소하고 있기 때문에 생각만큼 투자하지 못하고 비효율적인 설비 상태로 생산하지 않을 수 없는 상황이다. 비 소재계도 비슷한 상황인 것이다.

에너지 다 소비 산업의 내부 에너지의 시설 운영 및 에너지 관리 전문가가 조언을 받을 수 있는 체제이다. 또한 대기업은 나름대로 에너지 절약 노하우의 축적이 있다. 혹은 업계의 선도 기업이 정책을 보여주는 경우 업계 전반에 걸쳐 에너지 절약에 종사할 수 있을 것이다. 그러나 다른 한편으로는 정보가 부족하여 산업 및 중소 기업은 많다. 전문가 부재의 기업이 많다 업계는 원래 "에너지 절약의 방법"을 몰랐으며, 의욕은 있어도 어떻게 해야 좋을지 모르는 채 사업을 계속하고 있다.

예를 들면, 건조 보일러를 사용하는 공장에서는 도중에 작업이 중단되어도 하루 사이 보일러를 운전하고 있기도 하다. 게다가, 예를 들면 180 ℃의 열을 충분히 건조할 수 있는데 다른 공정에서 필요로 하는 300 ℃의 열을 먼저 만들고 나서 식기를 사용하는 것과 같은 낭비가 많은 경우도 있다. 이러한 경우를 절약하려고 어떤 기술을 투입해야 할지, 그 공장과 공정을 다 알고 있지 않은 엔지니어는 판단이 어렵다.

출처 : http://eco.nikkeibp.co.jp/em/column/ogimoto/08/index.sht