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온실가스 감축, IT에 길이 있다

DBR | 22호 (2008년 12월 Issue 1)
마르쿠스 뢰플러 맥킨지 슈투트가르트사무소 대표, 제레미 오펜하임 맥킨지 런던사무소 이사, 줄리오 보카레티 맥킨지 런던사무소 컨설턴트
 
정보통신(IT) 기술이 온실가스 배출 주범으로 지목되고 있다. 그러나 그 이면에는 해당 배출량을 충분히 상쇄하고도 남을 절감 가능성이 잠재해 있다.
 
IT 기술과 관련된 이산화탄소 배출량이 급속히 늘고 있다. 노트북과 컴퓨터, 데이터 센터, 컴퓨터 네트워크, 휴대전화·통신 네트워크 등이 전 세계적으로 보급되면서 2020년까지 IT 기술은 온실가스 배출의 가장 큰 주범으로 자리 잡을 것으로 보인다. 그러나 맥킨지 연구 조사 결과에 따르면 이러한 IT 기술의 이면에는 세계 경제의 에너지 및 탄소 효율성을 더욱 증진할 수 있는 기회 또한 잠재해 있는 것으로 나타났다.
 
제조, 전력, 운송, 빌딩, 작업프로세스 등 5개 영역의 탄소 절감 기회를 분석한 맥킨지의 조사 결과 2020년까지 IT 기술을 활용한 잠재적 온실가스 감축량은 연간 78억t에 이르는 것으로 나타났다.(그림1) 이는 현재 글로벌 배출량의 15%에 해당하며, 2020년 IT 기술로 인해 발생되는 온실가스 배출 예상량의 5배를 웃도는 규모다. 

본 연구에서는 IT 기술 관련 탄소 배출량을 산출하기 위해(2002년과 2007년의 배출량 및 2020년 예측치) IT 각 부문의 에너지 사용과 제조, 유통 과정에서 발생하는 배출량을 추정했다. 컴퓨터 및 주변 기기, 데이터 센터, 통신 네트워크와 장비 및 설비장치 등의 수를 추산하는 데는 업계의 표준 예측치를 사용했다. 또 해당 기술의 현재 및 향후 설치 기반과 관련된 전력 사용량을 예측하기 위해 앞으로 수년간 현실화될 에너지 효율 개선 가능성은 물론 1일 전력 사용량 변동에 대한 현재 및 향후의 가정도 반영했다. 마지막으로 IT 기술 부문의 에너지 소비에 따른 온실가스 배출량(지역적 편차 반영)을 분석하고, 제조·운송·폐기와 관련된 배출량도 추가적으로 분석했다.
 
2020년 IT 관련 탄소 배출량 15억t
IT 기술은 현재 연간 8억6000만t의 온실가스를 배출하고 있으며, 이는 대기 중 방출되는 글로벌 온실가스 배출량의 약 2%에 해당한다. 전 세계적으로 컴퓨터와 데이터 저장, 통신에 대한 수요가 늘면서 관련 기술로 인해 발생하는 탄소 배출량은 급격히 증가하고 있는 추세다. 이로 인해 2020년까지 IT 관련 탄소 배출량은 약 15억4000만t으로 늘어나 전체 온실가스 배출량의 약 3%를 차지할 것으로 전망된다. 이는 현재 영국에서 배출되는 온실가스 배출량의 2배에 해당되는 규모다.
 
이러한 예측은 관련 기기, 부품, 장비 및 데이터 센터의 에너지 효율을 증진하기 위한 상당한 노력이 이뤄질 것이라는 가정을 기반으로 했다. 그러나 IT 관련 제조 및 사용 과정에서 에너지 소비를 절감할 수 있는 가장 유망하고 효과적인 방안이 이행된다 하더라도 IT 기술의 빠른 확산 속도를 감안하면 실질적 개선 효과는 미미할 것으로 전망된다. 

중국과 인도, 기타 개발도상국이 IT 기술을 사용함으로써 이러한 증가 추세는 훨씬 가속화할 것으로 보인다.(그림2) 신흥 경제국의 중산층 소비자들의 디지털 기기 구매가 증가함에 따라 PC 제조 및 사용으로 인한 탄소 배출량만 앞으로 12년 동안 2배로 증가할 것으로 예측된다. 마찬가지로 전 세계적으로 휴대전화 사용이 늘면서 2020년까지 탄소 배출량은 약 3배로 늘어날 것으로 전망된다. 이는 상당 부분 실리콘 및 희소 재료의 소비에 기인할 것으로 보인다.
 
그러나 앞으로 탄소 배출량의 가장 큰 주범은 무엇보다 데이터 센터 확산 및 규모의 증대일 것으로 보인다. 에너지 효율 증대를 위한 민관의 지속된 노력에도 불구하고 모든 산업 부문에서 늘어나는 수요에 대응하기 위해 서버가 크게 증설될 것으로 예상된다. 그 결과 2002∼2020년에 데이터 센터와 관련된 탄소 배출량은 5배 이상 확대될 것으로 전망된다.
 
희망적인 소식도 있다. IT 기술은 해당 부문의 제조 및 사용으로 발생하는 온실 가스 배출량을 상쇄하고 남을 막강한 절감 잠재력을 지니고 있기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 절감 가능성을 산정하기 위해 빌딩, 전력, 운송, 제조의 4개 산업 부문에서 IT를 통해 실현할 수 있는 모든 에너지 생산성의 최적화 기회를 분석했다. 그런 뒤 부문별로 1개의 주요 기회 영역을 선정해 구체적인 에너지 절감 및 관련 탄소 절감 가능성을 파악했다. 또한 업종 및 부문과 상관없이 공통적으로 적용될 수 있는 기회, 즉 탄소 배출 활동에 대한 대안이 될 수 있는 재택근무 및 기타 기술적 대안들도 함께 고찰하였다.

2020년 IT 관련 탄소 절감량은 78억t
이 결과 이상의 5개 영역에서 IT를 활용해 2020년까지 연간 약 78억t에 이르는 탄소 배출량 감축이 가능할 것으로 분석됐다. 그러나 본 분석은 기후 변화의 2대 주범인 삼림 파괴와 군생(herding) 모니터링을 위한 위성 감시 시스템을 제외하는 등 주요 탄소 절감 기회를 모두 고찰할 것은 아니므로 기술의 전체적인 잠재력은 이보다 훨씬 더 클 것으로 추정된다.
 
이러한 절감 방안들은 수백만 개 빌딩의 에너지 사용 최적화와 같이 개선 활동이 대규모로 현실화되면 에너지 효율화를 위한 플랫폼으로 매우 효과적일 것이다. 이와 같은 환경에서는 자동화 및 네트워크 또한 손쉽고 효과적인 비용으로 소규모의 개선 효과를 낼 수 있을 것이다.
 
제조 제조 부문에서는 스마트 제어 시스템을 통해 공장 내 모터 시스템의 효율성을 개선할 수 있다. 예를 들어 중국의 공장에서 모터 에너지 효율 최적화를 위해 IT 기술을 활용하면 연간 2억t의 온실가스 감축이 가능하다. 이는 네덜란드의 현재 온실가스 배출량에 버금가는 규모이다. 이로 인해 수반되는 40억 유로 규모의 배출권(탄소배출권 t당 20유로) 가치를 차치하더라도 에너지 절감으로 인한 효과는 연간 80억 유로에 이를 것으로 보인다.
 
또한 이 기술을 전 세계적으로 적용한다면 에너지 절감에서 537억 유로, 탄소 절감에서 147억 유로 등 전체적으로 약 680억 유로에 이르는 가치를 창출할 수 있을 것으로 보인다. 이러한 기회를 포착하면 2020년까지 연간 감축할 수 있는 온실가스 배출량은 6억8000만t에 이를 것으로 추산된다.
 
전력 전력 부문에서는 전력 공급망의 센서를 이용해 전력 공급 상황을 더욱 효율적으로 모니터링할 수 있을 뿐 아니라 전력 손실 부분을 절감할 수 있다. 인도의 한 전력 공급망의 경우 전력의 흐름을 모니터링하기 위해 IT 기술을 활용한 결과 전송 및 공급 과정에서 발생하는 손실을 15% 줄일 수 있었다. 인도는 전력 발전이 온실가스 배출에서 거의 60%를 차지하고 있는 만큼 전력 전송 과정에서 발생하는 손실을 30% 감소시킬 때 연간 90억 유로의 절감 효과를 기대할 수 있다. 전 세계적으로는 전력 공급망의 효율성 증대로 인해 2020년까지 610억 유로 상당의 에너지 절감 및 20억3000만t의 온실가스 배출량 감축 효과를 낼 것으로 전망된다.
 
운송 운송 부문에서는 복잡한 트럭 물류 관리를 위한 스마트 운송 시스템의 도입을 통해 전 세계적으로 연간 15억2000만t의 배출량을 절감할 수 있다. 유럽에서는 6대 이하의 트럭을 보유한 업체들이 해당 차대의 60%를 소유한다. 독일의 고속도로에서 이미 시행되고 있는 것처럼 스마트 운송 기술을 도입해 유럽의 트럭 트래픽 상황을 관리할 경우 트럭 운송업체들 간의 적재량 최적화를 위한 협업이 가능해 질 것이다.
 
빌딩 빌딩에서는 한층 고도화된 기술을 활용해 조명, 난방, 통풍 시스템을 모니터링할 수 있다. 미국에 이를 적용할 경우 상업빌딩 부문에서만 연간 30%의 에너지 비용을 절감할 수 있다. 전 세계적으로 스마트 빌딩 시스템을 도입하면 연간 16억8000만t의 배출량을 감축할 수 있을 것이다.
 
비(非) 물질화(dematerializing) 이러한 4개 부문의 기회와는 별도로 물리적 재화 및 프로세스를 비물질화함으로써 탄소 배출을 줄일 수 있다. 재택근무나 영상 회의, 인터넷 쇼핑을 하거나 종이나 CD 및 DVD 대신 콘텐츠를 다운로드해서 사용하는 방법 등이다. 이 방법을 통한 감축 가능성을 연구한 결과 이러한 대안을 통해 연간 5억t에 이르는 상당한 규모의 온실가스 배출량을 감축할 수 있는 것으로 분석됐다. 그러나 이는 공장, 빌딩, 발전소, 트럭 차대의 에너지 효율성 증대를 통해 연간 감출할 수 있는 규모인 73억t에 훨씬 못 미치는 수치다. 어디까지나 부가적인 대체 방안에 불과하다.
 
온실가스 감축을 위해서는 IT 기술 사용자와 벤더 모두 혁신에 나설 필요가 있다. 정부가 탄소 배출권 거래제를 도입하거나 에너지 가격이 추가로 더 상승하면(또는 두 가지 경우가 모두 발생하면), 제조비용 상승분은 구매자에게 전가될 것이다. 그럴 경우 IT 기업의 관리자는 물론 IT 및 통신 장비를 대량으로 구매하는 기업 모두 IT 서비스의 수급은 물론 IT 애플리케이션의 사용 관리 방안을 재고해야 한다. 동시에 제어 장치부터 컴퓨터 부품, 소프트웨어, 네트워크 장비에 이르기까지 이를 제조하는 업체는 모두 에너지 절약 제품 및 서비스에 투자하는 데 큰 인센티브를 얻게 돼 결국 온실가스 감축에 기여할 수 있을 것이다. 탄소 절감을 촉진하는 IT 기술에 대한 수요가 늘수록 해당 기업은 분명 매력적인 성장 기회를 얻을 것이다.
 
이 글은 The McKinsey Quarterly 인터넷판(2008년 10월)에 실린 원문 ‘How IT can cut carbon emissions’를 번역한 것입니다.
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