1. 피크오일(Peak Oil)의 도래시기에
대한 시스템 사고
전대욱 ∙ 최인수
한국지방행정연구원 수석연구원
한국시스템다이내믹스학회 2013년 동계학술대회
한국에너지기술평가원 · 2013. 2. 23 (목)

2. 2
1. Motivation
‘피크오일(Peak Oil)’에 대한 지속적 논쟁
 Hubbert(1965) 이후 현재까지 피크오일의 도래시기에 대한 찬반론 지속
- 피크오일론 : 석유생산의 정점을 의미, 고갈과는 다르나 연계되어 받아들여지며,
이론적 증명에 의해 예측되는 것이 아니라 축적된 자료로부터 사후적으로 판단
- 피크오일이 도래시기에 따른 충격과 위기의 정도가 달라짐 : 유가급등, 경제침체, 기
아 및 전쟁, 산업문명의 일대 전환 등과 같은 혼돈 vs 먼 미래시점에서 발생한다면
기술혁신과 대체자원의 개발 등을 통해 충격 완화 및 위기의 심각성이 떨어짐
 최근 제기된 주요 찬반론에 대한 시스템 사고의 적용 필요성 존재
- 피크오일에 대한 찬반론이 격화되면서 다양한 논리적 근거들이 제시
- 피크오일은 국가 및 세계수준의 경제, 사회, 자연환경 등 다양한 시스템의 상호작용으
로 인한 시스템 사고를 필요로 하며, 상기 근거들 역시 시스템적인 접근에 기초함
- 또한 도래시기와 시스템의 동태적 반응과 진화 등의 과정을 고려할 때 동역학적 과정
속에서 원인과 결과에 대한 접근이 필요하므로 시스템 다이내믹스를 활용

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2. Objectives & Contents
연구의 목적과 주요 내용
 연구목적
- 피크오일은 낭설인가 혹은 진정한 위기의 경고 메세지인가?
- 피크오일의 주요 찬반론에 대해 그 핵심이슈인 도래시기의 결정요인에 대한 시스템
모델링 시도
- 이를 통해 피크오일 논쟁에서 주장하는 피크오일의 도래시기와 이를 결정짓는 구조적
원인과 결과, 이로부터 발생되는 동역학적 작용에 대한 시스템적 이해와 동태적 파급
효과 등에 대한 시스템 사고의 적용
 본 발표의 주요 내용
- 문헌연구를 통해 대표적인 피크오일 관련 논리 및 모델링 이슈들을 정리
- 주요 논거에 대한 시스템 모델링 : 인과지도의 작성 및 동역학적 작용의 검토
- 시스템 인과지도를 통한 논리적 추론 및 찬반론에 대한 비판

4. 4
3. Classical Concept of Peak Oil
논쟁의 시작점 : Hubbert (1956) 의 피크오일론
 미국내 석유 생산량의 정점은 1965-1970년 : 73년 오일쇼크로 주목 받음
- Hubbert Model : 유한자원의 생산량은 시장압력과 생산효율성에 따라 대략 로지스
틱 행태를 보임. 유정과 유전, 국가의 석유생산 정점 및 하강시점을 정확히 예측
낙관적 예측
1970
Hubbert 예측
1965
자료원:
Hubbert
(1956: 23)

5. 5
3. Classical Concept of Peak Oil
논쟁의 시작점 : Hubbert (1956) 의 피크오일론
 피크오일(peak oil)의 정의 : 세계 석유생산(oil extraction)의 정점(peak)
- 원유 생산량과 매장량에 입각한 추론
자료원:
wikipedia.org

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3. Classical Concept of Peak Oil
논쟁의 시작점 : Hubbert (1956) 의 피크오일론
 Overshoot & Collapse Structure
- 본원적 구조와 허버트 피크오일의 시스템 구조 : 비판론에 대한 직관적 이해
석유 소비수준
1) 시간지연 효과
+
(R) + (R)
+
Stock of the 석유생산 석유 생산수준
Net Inflow
+ system 증가량 + (생산량)
+ -
+ 석유 부존량
(B) (B) (B) (B)
Fractional Inflow
-
Rate - +
+ -
Resource Carrying capa
석유 생산효율성 석유 가용량
Adequacy (부의 단위생산비용)
+ +
2) 기술혁신 3) 기술혁신과 신규
유전 및 에너지원

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4. Objections Against The Peak
USEIA (2006) 의 허버트피크에 대한 반박과 영향
 2030년까지 세계석유생산은 35% 증가할 것으로 낙관적 전망
- 허버트피크에 대한 비판: 1) 공급측면만 고려, 수요측면에 대한 고려가 없음,
2) 피크전후의 대칭성(옹호론자들은 피크오일을 부존량의 ½로 정의) 가정은 오류,
3) 부존량 혹은 가용량의 확대(기술진보, 비경제적 소규모 유정의 개발 등)를 무시
 M. Lynch & J. Mouawad (2007) 의 허버트 피크 반박
- 유가상승은 새로운 생산기술(extraction tech)을 촉진시키고, 그 결과 새로운 석유(전
통적석유 유정의 신규발굴 및 비전통적 석유 등)의 발굴을 촉진
 L. Maugeri & G. Monbiot (2004, 2012) 의 세계원유생산 증가론
- 몇차례 반복되는 석유위기는 서방과 중동 등 산유국의 정치적 게임의 산물임
- 충분한 석유부존량: 쉐일가스 등 신기술 개발에 의한 새로운 유정의 발굴 낙관적

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5. Pessimistic Expectation
Campbell & Laherrere (1998) : 값싼 석유의 종말(The End of Cheap Oil)
 피크오일론을 재점화 및 ASPO (Association for the Study of Peak Oil and Gas) 조직
- Kjell Aleklett : 피크오일에 대한 대안적∙시스템적 방법론 제고, 석유 및 피크오일의
명확한 정의, 석유생산량 및 부존량 데이터의 신뢰성, 대중적 인지도 제고 등에 기여
- 원유 및 기타(non-conventional source) 모든 석유 피크 : 2010~2011년으로 예측
C. Skrebowski 및 R. Heinberg (2009) 의 피크오일 조기도래론
 피크오일은 부존량의 문제가 아니라 생산량의 문제(Peak Flow Analysis)
- New Working Definition: 생산량이 감소하는 산유국(현재 대부분의 산유국)의 생산감
소량이 증가하는 산유국(소수에 불과)의 증가분을 초과할 때 피크오일이 도래
 피크즈음 유가상승 → 산유국 소득증가 → 경제확장 → 내수증가 → 수출감소
- 피크즈음 원유의 부존량과 부관하게 산유국들의 수출량이 급격히 소멸 가능,
최근 Saudi Arabia, UAE, 러시아 등의 급격한 국내 원유소비량 증가의 예

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6. Model Adjustment
피크오일의 옹호론(Pessimism)과 반박론(Optimism)을 감안한 모델링
 Hubbert 인과지도의 변형1 : 경제학적 관점의 도입 및 수요억제 요인
- 가격조절 메커니즘(balancing loops)과 resource adequacy의 재해석
(R)
석유 소비수준
(B)
+ + +
석유 소비수준 석유 생산수준
+ (R) 유가수준
(총수요량) + (총공급량)
석유생산 석유 생산수준 - (B) -
증가량 + (생산량) + -
-
(R)
+ 석유 부존량
석유 부존량
(B)
(B) (B)
-
+ (B) +
- 생산효율성 or
석유 생산효율성 석유 가용량 자원접근성 석유 가용량
(부의 단위생산비용)
+ +

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6. Model Adjustment
피크오일 반박론
 Hubbert 인과지도의 변형2 + 기술투자
(R)
(B)
(B) +
+ + 생산기술수준
석유 소비수준 석유 생산수준
유가수준
(총수요량) + (총공급량)
- (B) -
+ -
(R)
석유 부존량
(B)
-
(B) + +
생산효율성 or
자원접근성 석유 가용량
+ +
기술진보 모형 :
두개의 안정화 루프(빨간색 표시)의 추가로 시스템의 (B)
안정성(stability) 및 회복가능성(Resilience) 증가

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6. Model Adjustment
C. Skrebowski 및 R. Heinberg (2009) 의 피크오일 조기도래론
 Hubbert 인과지도의 변형3 산유국 모델 :
+ 두개의 가속화 루프(빨간색)로
(R) 인한 수출량 감소속도 증가
국내수요량
+
산유국의 소득
+ (B)
(R)
+ - +
석유 소비수준 국내소비후 + 석유 생산수준
유가수준
(총수요량) + 잉여수출량 (총공급량)
- -
+
(R)
-
- 생산효율성 - 석유 부존량
(B)
해외소비량 (B) 자원접근성
+ +
+ 석유 가용량

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7. Models Reflecting Peak Plateau
M. Simmons 및 K. Deffeyes의 2005년 12월 피크오일 도래설 (2006)
 피크오일 이미 도래: 전세계적인 석유의 초과수요 → 유가상승 → 경기침체 →
수요감소 → 유가하락 → 경기회복 → 수요증가 → … 의 반복적 사이클
- 05년 피크오일 → 경기침체 : 서브프라임 모기지사태, 08년 금융위기에 영향
 이러한 피크의 지속기간이 10년 혹은 그 이상 진행 후 장기적 하락 국면
- 07년 IEA는 07-09년 비OPEC 산유국의 원유가 증가하면서 세계석유공급이 지속되
다가 이후 장기하락 국면으로 접어든다고 하며, 이를 피크고원(peak plateau)로 표현
석유생산량
Peak Plateau
2005 2015~2016? 년도

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7. Models Reflecting Peak Plateau
옹호론자인 D. Yegrin (2012) 및 IHA CERA 고원오일론(Plateau Oil)
 2030년 이전에는 피크오일이 도래하지 않음, 반면 불안정한 석유고원은 가능
- 비전통적 석유를 포함, OECD국가는 2005년 이미 수요의 정점을 맞이하여 이후 감소
추세이며, 부존량은 매우 크다고 주장 (ASPO의 비판: 스톡과 플로우를 혼동)
 피크고원의 도래시기 및 이후 매우 완만한 하락을 예상 : 사전대응 낙관적
- 옹호론에서도 가격변동성(price volatility)과 석유수요 증가로 기인한 정치경제적 불안
요소에 대해서는 논쟁의 여지가 있음
석유생산량
완만한 하락
Sooner or later 2050년쯤? 년도

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7. Models Reflecting Peak Plateau
피크고원 근방의 반복사이클 (피크오일 옹호론)
+ (R)
국내수요량
+
산유국의 소득
+ (B)
(R)
+ - +
석유 소비수준 국내소비후 + 석유 생산수준
유가수준
(총수요량) + 잉여수출량 (총공급량)
- -
+
(B) (R)
-
-
석유수입국의
해외소비량 소득 석유 부존량
+ 생산효율성 - (B)
+ 자원접근성
+
(B) + 석유 가용량
(B)
국제유가 모델 :
수입국의 추가된 가속화 루프
로 인한 피크근방의 피크지속 작용

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8. Other Perspectives
예측시기는 최근의 보고서에서 여전히 다름
 Saudi Armco 의 S. Al Huseini 의 2007년 인터뷰 : 개도국과 제3세계
- Energy Watch Group의 2006년 피크도래설 지지, 2007년 IEA/USEIA의 허버트피크
부정론 비판 : 석유매장량의 지나친 낙관론 경계, 중국 등 수요급증 및 유가상승 언급
 ITPOES (2008, 2010) 및 UKERC (2009) 의 Climate Risk Aversion
- 2013~2015년 근방(ITPOES), 전통적 원유 2030년 이내에 피크, 이와 관련 심각한
수준의 위험 2020년 이내 발생(UKERC)
- 위험: 유가상승은 탄소배출이 많은 신에너지원에 대한 투자를 촉진하여 기후변화에
대한 대응이 어려우므로, 충분한 대응시간과 전략으로 대처해야 함
 최근 동향: 피크지연 및 울퉁불퉁한 피크고원(dumpy or undulating plateau)론
- 가용자원량에 대해서는 기술적 대안의 가능성을 감안하여 높은 수준으로 평가하나,
피크도래 이전에 이러한 새로운 리소스의 사용에 대해서는 찬반양립

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9. Discussion
피크오일 논쟁의 시사점 및 결론
 피크오일론은 사후적으로 검증 가능하며 시스템적으로 접근해야 함
- 피크오일 옹호론과 비판론에 대한 시스템 사고 : 가속화루프(reinforcing loops)가 야
기시키는 현상의 증폭과 불안정성 및 안정화루프(balancing loops)의 동적작용 제시
- 양 측 모두 실증적 자료에 기반한 논리적 전개로 인해, 자료에 제약이 존재하는 시스
템의 여타 요인들에 대한 접근에서는 다소의 아쉬움이 존재 : SD모델은 논리적 추론
과 시뮬레이션을 통한 시기예측에 유용
 본 연구의 한계와 의의, 향후 연구과제 등
- 본 연구는 피크오일을 둘러싼 논쟁에 대한 직관적 이해와 관련된 경제시스템을 중심
으로 한 동역학적 작용을 설명하는 Toy Modeling을 시도하였으나, 짧은 연구기간으
로 인해 다양한 입장과 넓은 시각에서 모델링을 하지는 못하였음
- 향후 피크오일 논쟁의 타임딜레이 논의, 지정학 및 기타 관점의 고려 등 향후 확장된
모델링을 통해 풍부한 피크오일에 대한 논의와 논리적 추론의 틀 제공 필요

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Reference
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• Campbell, C., J. Laherrere, 1998. "The End of Cheap Oil", Scientific American, March 1998.
• Clarke, D., 2007. The Battle for Barrels. London: Profil Books Ltd.
• Deffeyes, K., 2005. Beyond Oil: The View from Hubbert's Peak. New York, NY: Macmillan -
Farrar, Straus and Giroux. (Current Events : Join us as we watch the crisis unfolding posted on
Feb 11, 2006, http://www.princeton.edu/hubbert/current-events-06-02.html)
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• Heinberg, R., 2009. Resilient Community : Path for Powering Down – An Exercise in Strategic
Thinking. Speech in Positive Energy Conference, Findhorn Foundation (Video available on
http://www.youtube.com/user/FindhornFoundation?feature=watch)
• Hubbert, K., 1956. Nuclear Energy and Fossil Fuel. Publication No. 95, Huston, Texas: Shell
Development Company
• IEA (International Energy Agency), 2007. Medium-Term Oil Market Report : July 2007.
• ITPOES (UK Industry Taskforce on Peak Oil & Energy Security), 2008, 2010. The Oil Crunch.
Available on http://peakoiltaskforce.net/download-the-report/2010-peak-oil-report/.
• Maugeri, L., 2012. Oil: The Next Revolution. Discussion Paper 2012-10. Cambridge, MA: John F.
Kennedy School of Government, Harvard University.

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• Maugeri, L., 2004. Oil: Never Cry Wolf—Why the Petroleum Age Is Far From Over. Science
304(5674): 1114–1115.
• Monbiot, G., 2012. We were wrong on peak oil, There's enough to fry us all. On July 2, 2012.
The Guardian
• Mouawad, J., 2007. Oil Innovations Pump New Life Into Old Wells. New York Times (Mar 5,
2007). Available on http://www.nytimes.com/2007/03/05/business/05oil1.html.
• Simmons, M., 2005. Twilight in the Desert: The Coming Saudi Oil Shock and the World
Economy. Wiley International. (Interviewed by CNN on Oct. 28, 2006)
• UKERC (UK Energy Research Centre), 2009. The Global Oil Depletion Report. Available on
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• USEIA, 2006. World Oil Consumption by region, Reference Case. Available on
http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/ieoreftab_4.pdf.
• Yegrin, D., 2011. There Will Be Oil. Saturday Essay on Sep. 17, 2011. The Wall Street Journal.
• Zhao, L., L. Feng, C., Hall, 2009. Is peakoilism coming? Energy Policy 37: 2136-2138.
감사합니다.
Representative Contact : Dae Uk JEON, PhD in Mgmt. Eng.
Research Fellow, Korea Research Institute For Local Administration
Email. dujeon@krila.re.kr / Office. 02-3488-7375