한국의 탄소중립 전환, 2050년 GDP 기준선보다 최대 10.2% 낮출 수 있다고 한은 분석

초기 부담이 작으면 2050년 충격은 더 커질 수 있다

한국이 2050년 탄소중립을 달성하려면 에너지 공급 부문에 약 840조 원을 투자해야 한다고 한국은행 연구가 밝혔다. 이 연구는 지출 시점과 기술 도입 시기가 경제적 과제의 핵심이라고 분석했다. 전망에 따르면 온실가스 감축을 점진적으로 추진할 경우 2050년 GDP는 기준 성장 경로보다 10.2% 낮아진다. 감축을 앞당기면 기준선 대비 하락 폭은 8.2%로 줄어든다.

한국은행이 2026년 10월 28일 발표한 ‘탄소중립 전환 경로별 경제적 영향’ BOK 이슈노트는 같은 목표, 즉 2050년 순배출 제로에 이르는 두 가지 경로를 살펴봤다. 분석은 한국은행 지속가능성장실 김재윤·연정인 매니저가 작성했다.

두 경로 모두 철강, 시멘트, 화학, 발전 부문에 상당한 비용을 초래한다. 조기 대응은 전환 중반기에 부담을 더 키우는 반면, 점진적 감축은 2050년 무렵 더 급격한 경제 조정을 낳는다. 산업 기술 개발이 5년 늦어지면 점진적 감축 경로에서 예상되는 GDP 감소 폭은 17.3%로 커진다.

기준선은 2025년부터 2050년까지 연평균 경제성장률을 1%로 가정한다. 예상 감소 폭은 이 기준 경로와 비교해 경제 규모가 얼마나 작아지는지를 나타낸다. 연구는 에너지 시스템과 산업 생산을 바꾸는 데 드는 비용을 추정했으며, 기후 피해 감소에 따른 편익은 계산에 포함하지 않았다.

두 경로, 같은 최종 목표

한국의 2035년 국가 온실가스 감축목표(NDC)는 비교에 사용된 두 경로의 목표 범위인 2018년 대비 53~61% 감축을 제시한다. NDC는 기후변화를 억제하기 위한 국제적 노력에 각국이 제시하는 기여분이다.

한국은행의 선형 감축 경로는 점진적으로 감축해 이 범위의 하한인 53%에 도달한다. 조기 감축 경로는 2030년부터 감축 속도를 높여 2035년 61% 감축을 달성한다. 두 경로 모두 2030년에는 40% 감축하고 2050년에는 순배출 제로에 도달한다. 순배출 제로란 남은 배출량을 제거량으로 상쇄하는 것을 뜻한다.

주요 목표 시점은 다음과 같다.

• 2030년: 두 경로 모두 2018년 대비 온실가스 배출량을 40% 감축한다.
• 2035년: 선형 경로는 53% 감축, 조기 대응 경로는 61% 감축에 도달한다.
• 2045~2050년: 선형 경로에서 경제적 부담이 가장 가파르게 커진다.
• 2050년: 두 경로 모두 순배출 제로를 달성하지만 GDP와 물가에 미치는 영향은 다르다.
• 2060년: 배출량이 더 적은 기술의 보급이 확대되면서 GDP 감소 폭이 줄어든다.

따라서 비교의 핵심은 공장이 언제 설비를 교체하는지, 청정 전력을 언제 공급받을 수 있는지, 기업이 얼마나 빠르게 적응할 수 있는지에 달려 있다. 같은 배출량 목표를 달성하더라도 이런 변화가 진행되는 속도에 따라 경제적 결과는 달라질 수 있다.

시간에 따라 달라지는 성장 영향

두 경로 모두 2030년 GDP가 기준선보다 1.7% 낮아질 것으로 전망된다. 이후에는 조기 감축으로 초기 부담이 커진다. 조기 대응 경로의 감소 폭은 2035년 2.5%, 2040년 3.5%에 이르는 반면, 선형 경로에서는 각각 2.1%, 2.7%로 나타난다.

2045년 조기 감축 경로의 GDP는 기준선보다 6.1% 낮아지고, 점진적 감축 경로에서는 4.7% 낮아진다. 그러나 이후 5년 동안 양상은 크게 뒤바뀐다. 2050년 선형 경로의 감소 폭은 10.2%, 조기 대응 경로는 8.2%로 2%포인트 차이가 난다.

이후 두 경로의 격차는 모두 줄어든다. 2060년 GDP는 조기 대응 경로에서 기준선보다 2.2%, 선형 경로에서는 2.5% 낮을 것으로 전망된다. 2050년 이후 배출량 감축 기술의 보급이 확대되면서 부담이 완화된다.

2025~2060년 연평균 성장률 하락 폭은 조기 대응 경로에서 0.06%포인트, 점진적 감축 경로에서 0.07%포인트로 추산됐다. 퍼센트포인트는 두 비율의 차이를 나타낸다. 성장률 1%가 0.07%포인트 낮아지면 성장률은 0.93%가 된다.

한국은행은 이 평균치에 할인율을 적용하지 않았다고 밝혔다. 할인율은 시점이 다른 비용의 비중을 조정하는 수치다. 조기 대응은 더 많은 비용을 앞당겨 지출해야 하므로, 전체 경제적 비용을 비교할 때는 자금을 언제 투입해야 하는지도 고려해야 한다.

탄소 가격이 부담의 상당 부분을 설명한다

탄소 가격은 분석 결과를 좌우하는 핵심 요인이다. 탄소 가격은 온실가스 배출에 비용을 부과해 화석연료를 사용하는 생산을 비싸게 만들고, 기업이 더 청정한 공정을 도입하도록 경제적 유인을 제공한다.

모형에서 탄소 가격은 2025년 톤당 약 7달러, 2030년에는 두 경로 모두 169달러로 설정됐다. 모든 탄소 가격은 구매력을 동일한 기준으로 비교할 수 있도록 2010년 달러 기준으로 표시했다.

2040년 탄소 가격은 조기 감축 경로에서 톤당 543달러, 선형 경로에서는 444달러에 이른다. 따라서 조기 대응은 기업에 더 높은 배출 비용을 일찍 감당하도록 요구한다. 동시에 이런 부담은 탄소 배출이 적은 설비와 공정에 대한 투자를 앞당기는 효과도 낸다.

2050년에는 순서가 바뀐다. 선형 경로의 탄소 가격은 톤당 1,488달러로 조기 대응 경로의 1,352달러보다 높다. 점진적 대응은 조정 부담을 마지막 몇 년으로 미루며, 이 시기에 더 엄격해지는 배출 제한과 더딘 기술 도입이 맞물린다.

생산자물가도 비슷한 양상을 보인다. 가계가 직접 지불하는 가격이 아니라 생산자가 받는 가격을 추적하는 생산자물가지수(PPI)는 2030년 두 경로 모두 기준선보다 1.3% 상승한다. 2050년에는 선형 감축 경로에서 상승 폭이 6.5%, 조기 감축 경로에서는 5.1%에 이른다. 2060년까지 생산자물가의 연평균 상승률은 0.04%포인트 높아질 것으로 추산됐다.

철강·시멘트 산업이 가장 큰 충격을 받는다

제조업의 부담은 경제 전체보다 훨씬 크다. 2050년 무렵 제조업 부가가치는 기준선보다 26~32% 낮아지고, 해당 부문 생산자물가는 13.4~16.8% 높아질 수 있다. 부가가치는 다른 기업에서 구매한 재화와 서비스를 제외하고 산업이 더한 가치를 말한다.

모형상 가장 극단적인 결과는 철강에서 나타난다. 철강 부가가치 충격은 선형 감축 경로에서 기준선보다 151.1% 낮고, 조기 감축 경로에서는 124.5% 낮은 것으로 추산됐다. 이는 산업 간 비용과 구매 흐름을 추적하는 산업연관모형의 추정치다. 해당 비율은 모형이 계산한 부가가치 충격을 뜻하며, 철강 생산량이나 기업 이익과는 다른 지표다.

철강 생산자물가는 선형 경로에서 90.7%, 조기 대응 경로에서 72.5% 상승한다. 이처럼 산업의 기본 소재 가격이 오르면 다른 기업에도 전환 비용이 크게 번질 수 있다.

시멘트 부가가치는 선형 감축 경로에서 기준선보다 71.0%, 조기 감축 경로에서 58.9% 낮아지는 한편, 시멘트 생산자물가는 각각 60.1%, 48.7% 상승한다. 화학 제조업은 부가가치가 최대 42.2% 감소하고 생산자물가는 최대 24.2% 오를 수 있다.

자동차 제조업체와 건설업체는 철강, 시멘트 등 투입재 가격 상승을 감당해야 한다. 이들 업종의 부가가치는 각각 최대 39.4%, 25.0% 감소할 수 있다. 배출 비용 상승으로 정유와 발전 부문도 직접적인 압박을 받는다.

약 840조 원, 투자 시점은 달라

2026~2050년 에너지 공급 투자는 조기 감축 경로에서 총 839조4,000억 원, 선형 경로에서 843조3,000억 원으로 추산됐다. 차이는 3조9,000억 원으로, 두 경로 투자액의 0.5%에도 못 미친다. 더 중요한 차이는 투자가 필요한 시점이다.

연평균 에너지 공급 투자는 2030년 무렵 약 26조 원으로 늘어나는데, 이는 연구에서 제시한 현재 수준의 두 배가 넘는다. 조기 대응 경로에서는 2031~2035년 연간 투자액이 45조7,000억 원으로 정점을 찍을 것으로 추산됐다. 선형 감축 경로의 정점은 2046~2050년으로, 43조4,000억 원이다.

이 금액은 에너지 공급 부문만을 대상으로 한다. 산업 설비 교체와 수송 부문 변화에도 경제 전반에 걸친 추가 투자가 필요하다. 에너지 전환에는 재생에너지와 탄소 포집·저장 등 기술이 포함된다. 탄소 포집·저장은 이산화탄소를 모아 대기 중으로 배출되지 않도록 저장하는 기술이다.

한국은행 기후리스크분석팀 김재윤 매니저는 조기 감축이 경제 변동 폭을 줄일 수 있지만, 그 결과를 뒷받침하는 투자 가정은 상당한 부담을 요구한다고 말했다. 보다 완만한 조정이 이뤄지려면 필요한 시점에 자금 조달과 건설, 기술 도입이 진행돼야 한다.

이에 한국은행은 어느 한 경로가 더 낫다고 판단하지 않았다. 조기 투자는 2050년 무렵의 충격을 줄일 수 있지만, 당장 투자 역량에 더 큰 부담을 준다.

기술 개발이 5년 늦어지면 비용은 크게 커진다

연구는 배출량 감축에 필요한 기술이 예정대로 개발되고 도입된다고 가정한다. 핵심 기술 다수가 아직 개발 중인 철강, 석유화학, 시멘트 산업에서는 이 가정이 특히 중요하다.

선형 경로에서 산업 기술 개발이 5년 지연되면 2050년 GDP 감소 폭은 기준선 대비 10.2%에서 17.3%로 커진다. 추가 손실은 7.1%포인트다. 배출 제한이 강화될 때 실제로 활용할 수 있는 대안이 갖춰져 있는지가 경제적 결과에 큰 영향을 미친다는 점을 보여준다.

탄소 비용이 높아지는 공장은 제품 생산 방식을 바꿀 현실적인 수단이 필요하다. 적합한 설비나 공정의 도입이 늦어지면 기업은 더 엄격한 규제를 지키면서도 높은 비용을 더 오래 부담해야 한다.

연구진은 탄소중립 대응기금 재원 등을 포함한 재정 지원을 감축이 특히 어려운 부문에 집중할 것을 권고했다. 분석 결과는 탄소 가격과 함께 산업 기술의 개발 및 도입이 전환의 핵심 축임을 보여준다.

새로운 AI·반도체 사업이 전력 수요를 더한다

모형에는 반도체, 피지컬 AI, AI 데이터센터와 관련한 정부의 3대 메가 프로젝트에서 발생할 추가 전력 수요가 포함되지 않았다. 이들 사업으로 2040년 전력 수요는 기존 전망치인 654.4테라와트시보다 253.4테라와트시 늘어날 수 있다.

그러면 수요는 907.8테라와트시로 늘어나 38.7% 증가한다. 테라와트시는 대규모 전력량을 측정하는 단위다. 전환 과정의 실질적인 과제는 배출량을 계속 줄이는 동시에 늘어난 전력을 공급하는 것이다.

늘어난 수요를 충당하려면 무탄소 발전과 관련 인프라를 추가로 확충해야 한다. 김 매니저는 이로 인해 2030~2035년 에너지·전력 전환 비용이 증가할 수 있다고 말했다.

장기적으로는 AI가 생산성과 에너지 효율을 높여 전환 비용을 줄일 가능성도 있다. 이 연구는 추가 전력 수요와 가능한 효율 향상을 핵심 추정치에서 제외했다. 이에 따라 두 요인은 계획 수립에 상당한 불확실성으로 남는다.

기후 피해와 금융 위험까지 고려해야

한국은행이 2024년 11월 발표한 기후리스크 연구는 경제적 계산의 또 다른 요소인 기후변화 피해를 살펴봤다. 아무런 대응도 하지 않을 경우 2024~2100년 연평균 성장률이 0.30%포인트 하락하는 반면, 지구 기온 상승 폭을 1.5도로 제한하는 적극적 대응을 하면 하락 폭이 0.14%포인트로 줄어든다고 추산했다.

앞선 연구에서 2100년 GDP는 대응하지 않을 경우 기준선보다 21.0%, 적극 대응할 경우 10.2% 낮아질 것으로 전망됐다. 이 연구의 10.2%는 다른 연도와 시나리오를 대상으로 한 수치로, 최신 연구의 2050년 전환 비용 추정치와는 다르다.

최신 연구는 기후 피해 감소에 따른 성장률 제고 효과가 연간 약 0.3%포인트라는 앞선 추정치도 인용했다. 해당 추정치들은 서로 다른 가정과 기간을 사용하므로 종합적인 계산을 하려면 모형과 분석 범위를 일치시켜야 한다.

정책 당국의 당면 과제는 생산 비용이 오르는 상황에서 경제 활동 위축을 관리하는 것이다. 한국은행은 물가 안정과 경제 안정 사이의 긴장을 점검하고 금융 부문의 위험 관리를 강화할 것을 주문했다. 고가의 설비 교체와 수익성 악화에 직면한 기업이 늘면 대출 기관의 위험도 커질 수 있다.

따라서 한국의 선택은 온실가스 감축 기한을 정하는 데 그치지 않는다. 산업 투자 시점과 신기술의 준비 상황, 청정 전력 공급이 공장과 건설업체, 경제 전반에 비용이 미치는 양상을 좌우하게 된다.

핵심 내용

• 온실가스를 점진적으로 감축하면 2050년 GDP는 기준선보다 10.2% 낮아지고, 감축을 앞당기면 8.2% 낮아질 것으로 전망된다.
• 두 경로 모두 2030년까지 온실가스 배출량을 40% 줄이고 2050년 순배출 제로를 달성한다.
• 2050년까지 에너지 공급 투자액은 약 840조 원이며, 감축을 앞당길수록 투자는 초기에 집중된다.
• 철강, 시멘트, 화학, 발전 부문이 직접적인 압박을 크게 받으며, 비용은 자동차와 건설업으로 번진다.
• 산업 기술 개발이 5년 지연되면 선형 경로의 2050년 GDP 감소 폭은 기준선 대비 17.3%로 커진다.
• 대형 반도체·AI 사업으로 늘어날 전력 수요는 핵심 추정치에서 제외됐다.
• 연구는 전환 비용을 추산했으며, 기후 피해 감소 효과는 다른 연구에서 다뤄졌다.