에너지계획의 목적은 미래의 에너지상황에 대비하기 위한 것으로 현재 예상되는 자료를 활용하여 장래 예견되는 에너지환경에 대응하면서 에너지체계를 최적으로 구축하는 것이다. 본 연구는 에너지 분야에서의 기술혁신이 환경 오염 저감에 기여 할 수 있는 것을 보여주기 위하여 에너지기술간 경쟁력 평가를 통하여 최적의 기술조합을 도출하고 이 기술들이 실제적으로 환경오염 저감에 기여하는 것을 분석하였다.
그 동안 에너지를 합리적으로 공급하기 위한 연구는 많이 수행되어 왔으며 주로 에너지를 안정적으로 저렴하게 공급하여 산업경쟁력을 강화하기 위한 연구가 주 대상이었다. 그 결과 에너지 다소비 산업이 상대적으로 발전하여 소득에 비하여 에너지를 많이 사용하게 되었으나 이는 상대적으로 많은 이산화탄소 배출을 수반하게 되었으며 기후변화 협약에 의한 온실가스 배출 감축과 같은 에너지사용에 관한 강제적인 제약이 국제적으로 현실화 될 경우 산업 전반에 큰 타격이 예상된다.
본 논문은 에너지시스템을 최적으로 구성하기 위하여 에너지를 사용하기 위한 비용(에너지원+기술비용)과 에너지를 사용하면서 발생하는 환경오염 유발을 비용화(환경비용)하여 총비용이 최소화되는 에너지시스템을 구성하기 위한 연구로 에너지를 사용하는 같은 기술용도별 경쟁력을 평가 경쟁력이 강한 기술들에 의하여 최적시스템을 구성토록 하였다.
이를 위하여 먼저 에너지기술들에 대한 평가요소들을 분석하였으며 다양한 평가요소들에 대하여 유효에너지 소비를 기준으로 한 에너지흐름체계를 분석하였다.
환경비용은 국제적으로 많이 사용하고 있는 탄소배출에 대하여 일정한 비용을 부과하는 방법을 사용하였다.
에너지기술들에 대한 경쟁력을 평가하기 위하여서는 먼저 에너지수요에 대한 정의가 선행되어야 한다. 정확한 에너지수요에 대한 정의는 에너지기술경쟁력 평가에 있어 대단히 중요하다.
에너지수요로 일반적으로 최종에너지를 이용하고 있으나, 에너지를 이용하는 최종형태는 일 및 열과 같은 유효에너지로서 최종에너지를 이용하는 기기에서 일 및 열이 발생되고 있다. 따라서 에너지기술들의 평가를 위하여서는 최종기기를 포함하여야 하기 때문에 유효에너지 수요를 사용하는 것이 보다 정확한 평가를 할 수 있다.
에너지기술간의 경쟁력 평가는 우리나라에서 에너지를 가장 많이 사용하는 철강 부문에 적용하여 기술비용과 환경비용을 고려한 에너지시스템 총비용이 최소화하는 방법을 사용하였으며 분석 도구로는 에너지시스템 기술평가 모형 (MARKAL)을 활용하였다.
본 논문에서는 에너지를 이용하는데 있어 에너지 사용 시 유발되는 환경오염과 같은 사회적 비용을 내재화하면서 유효에너지수요를 만족시켜주는 에너지기술들의 선택을 에너지기술간 경쟁력 평가를 통하여 분석하고 환경오염에 대한 제약이 엄격하여 질수록 이를 극복하기 위하여서는 기술혁신이 보다 많이 이루어지고 있음을 보여주고 있다.
마지막으로 본 연구에서 사용한 에너지시스템 기술평가 모형의 활용은 온실 가스 배출제약과 같은 환경오염 제약조건에서 에너지기술간 경쟁력 평가를 통한 최적 조합기술을 도출할 수 있으며, 국가차원의 에너지기술개발 전략을 수립할 수 있는 기법으로 활용이 가능하다.