Analysis of Changes in Energy Consumption Structure Following Digital Transformation in Manufacturing: Sectoral Differentiation Strategies for Achieving Carbon Neutrality

본 연구는 2025년 출범한 기후에너지환경부의 통합 거버넌스 체제 하에서, 한국 제조업의 탄소중립 실현을 위한 핵심 동력으로서 디지털 전환의 실효성을 실증 분석하였다. 이를 위해 2010년부터 2020년까지 제조업 17개 세부 업종의 패널 데이터를 구축하고, 초월대수 비용함수 모형을 적용하여 ICT(Information and Communication Technology, 이하 ICT) 자본 투입이 에너지 소비 구조 및 온실가스 배출에 미치는 영향을 규명하였다. 분석 결과, ICT 투입은 제조업 전체에서 약 1,896.51천tCO2의 온실가스 순감축을 견인하였다. 에너지원별로는 석탄과 석유 등 고탄소 화석연료에서 강력한 대체 및 감축 효과를 이끌어낸 반면, 공정 지능화에 따른 ‘구조적 전력화’의 영향으로 전력 사용량 및 관련 배출량은 오히려 증가하는 상충 관계가 관측되었다. 특히 ICT 자본-에너지 간 대체 탄력성은 산업군별로 뚜렷한 이질성을 보였다. 에너지 다소비 산업군에서는 화석연료를 직접 대체하는 저탄소 혁신 기제로 작용한 반면, 첨단 주력 산업군에서는 디지털화가 전력 수요 폭증으로 이어지는 ‘전력화 리스크’가 발견되었다. 이러한 결과는 모든 업종에 일괄 적용되는 보편적 ICT 보급 정책은 한계가 있음을 시사하며, 고탄소 업종의 ‘연료 전환’과 첨단 업종의 ‘전력 효율화’를 분리한 차별화된 지원 체계 구축이 필요함을 제언한다.