책소개
탄소 선순환을 위한 다양한 연구개발 현황을 다루다
신기후체제의 원년인 2021년 현재, 탄소중립은 전 세계의 화두로 떠올랐습니다. 탄소중립을 어떻게 실현할 것인지에 대한 수많은 의견들이 등장했고, 자신만의 논리로 세계를 설득하려고 하고 있습니다.
탄소중립. 배출한 탄소와 흡수한 탄소의 양을 맞춰...
에너지 저장이 중요하다는 건 처음 알게 되었다. 에너지를 집적, 모으는 기술은 풍력, 태양광에서 존재를 하나 이것을 고효율로 저장하고 활용하는 것은 여전히 한계가 있다고 했다. 그래서 당장 태양광, 풍력 같은 것을 발전에 쓰자는 쪽으로, 청정에너지 생산에 투입하자는 의견이 많다고 한다.
바람직하다고 본다. 안 좋은 일이지만 여전히 한국은 화력 발전 산업 비율이 매우 비정상적으로 커서 탄소중립에서 매우 늦어지고 있다. 이 책에 소개된 여러 기술을 봐도 연료전지에 기대를 걸긴 어려울 거 같다. 청정에너지원으로 충분하다는 의견이 있지만 수소는 치명적 약점이 있다.
탄소중립 배경이 기후변화 대책을 실컷 내세우다가 다들 안 지키고 지구가 더워지는 속도가 우리가 생각하는 것보다 빠르니 생긴 것이 컸다. 우리도 탈동조화를 해야 한다고 본다. 경제성장과 무관하게 혹은 독일 같은 국가처럼 경제성장을 유지하면서 탄소 배출은 줄이는 노력이 필요하다고 본다.
우리는 에너지경제연구원에서 발표한 것을 보면 2050을 기점으로 탄소중립, 즉 탄소 배출 제로 시스템 구축을 목표로 하고 있는데 지나치게 늦다. 탄소중립 선언, 대책 수립도 늦었는데 그 때까지 에너지 기술이 차곡차곡 개발이 된다는 보장도 전혀 없다. 여전히 심각한 상황인 건 다름이 없다고 본다.
이 탄소중립 선언, 한국의 속도는 굉장히 느린 축에 속한다는 통계가 있다. 그래도 수도권에서 앞으로 경유 배출 차량 규제, 이런 흐름은 좋다고 본다.
이 책을 통해서 우선 탄소 배출을 안 하고 재료든 제품이든 만드는 기술이 시급히 도입되어야 하는 현실을 잘 알 수 있었다. 크게는 산업, 조금 잡게 보면 에너지 생산, 보급 기술이 바뀌어야 하는 걸 알게 됐다. 가장 핵심은 공산품, 물건 생산에 탄소 배출이 매우 심각하다는 점이다.
또 자동차, 운행, 플라스틱 생산, 이런 것들로 인한 탄소 배출 문제도 심각하다는 걸 알게 됐다. 반면 우리가 갖고 있는 기술, 이건 지금도 첨예하게 개발이 되고 있다고 하나 아직 멀었다는 생각이 강하게 든다. 왜냐면 정부 발표만 봐도 에너지 기술, 생산 전환이 잘 이루어졌으면 벌써 홍보를 하고도 남을 것이다.
탄소중립의 정의는 이상적으로는 탄소를 아예 배출하지 말자는 것이다. 이상에 그치고 있다는 느낌이 강하게 든다. 그렇게 보는 이유는 지금 탄소 사회가 끝나가고 있다고 광고만 열심히 하고 있지 실질적으로 국가에서 산업을 돌리면서 어마어마한 양을 배출시키고 있기 때문이다.
사실 탄소가 배출이 적게 되는 산업 구조로 완전히 옮기지 못하는 이상 탄소중립은 실현이 어렵다고 본다. 그래서 신재생에너지, 수소, 태양열, 수소 자동차, 전기 자동차 같은 것들에 목숨을 걸고 연구를 하고 있다고 본다. 하지만 배터리 한계, 충전 용량 한계 등의 벽도 이미 있다.
절대적으로 탄소를 중심으로 한 온실가스, 메탄, 여러 불화화합물 등의 배출을 줄여야 하는 운명인데 여러 국가들이 탄소중립에 대해서 목소리를 모으고 있는 것은 바람직하다고 본다. 여러 에너지 자원, 탄소 배출이 적은 청정 에너지 자원, 동력 개발에 대한 내용이 책에 상세히 나온다.
탄소중립 선언 및 논의 자체는 2019년부터이기 때문에 역사 자체가 길지 않다. 아무튼 수소에너지든, 태양광 발전이든 전기 생산을 위한 발전을 획기적으로 청정에너지 쪽으로 만드는데 심혈을 기울여야 한다고 본다. 지금 한국이 석탄 화력 발전에 주력하고 있는 점을 생각하면 더욱 그렇다.
탄소중립은 단순한 선언으로 그쳐서는 안 될 듯 하다. 책 설명을 보면 여러 국가들이 맺은 선언들이 쭉 나오는데 설명은 그럴 듯 하다. 석유를 활용한 배출 가스 감축을 선언하고 다들 그렇게 하자고 조인한 것이다. 허나 현실은 굉장히 모순적이다. 이미 2024년 초 작년 배출된 세계 배출 온실 가스는 역대 최고량을 기록했다고 나왔다.
이 책에 나온 설명대로 탄소중립은 산업 패러다임을 혁신시키는 것과 보조를 같이 해야 한다고 본다. 지금 우리 산업, 우리뿐만 아니라 세계적으로 산업에서 나오는 온실 가스가 매우 심각한 수준이다. 그래서 이 책에서 주장하는 것도 이제 산업에서 나오는 제품을 다르게 친환경적으로 해야 한다는 것이다.
산업 분야, 철강, 일반 제조업, 특히 자동차 배기가스를 통해서 탄소 배출, 온실가스 배출이 많이 되는 편이다. 에너지발전이나 여러 폐기물 처리도 마찬가지이다. 탄소 배출은 이러나 저러나 산업을 돌리면서 어쩔 수 없이 할 수밖에 없는 것이다. 탄소 중립은 탄소 배출을 저감해서 제로로 달성시키는 것을 말한다.
이것은 현재 지구가 뜨거워지는 속도, 에너지 개발 속도, 패러다임 변천 등의 흐름을 볼 때 굉장히 늦게 이루어질 가능성이 높다. 그말인즉슨, 지구는 이미 가속화된 온난화로 돌이킬 수 없을 지경일 때나 완전한 세계 탄소중립이 가능해질 것이라는 예측을 한다는 것이다. 슬픈 현실이다.
나는 여러 세계적인 문제 중에서 기후변화가 가장 중요하다고 생각하는데 이 책을 읽고 사실 희망을 얻었다고 생각하진 않는다. 오히려 뉴스나 통계 자료만 봐도 말만 협약을 맺고 줄이겠다고 자기들끼리 선언하지 계속 탄소 배출량이 증가하고 있다는 것은 정말 뼈아픈 사실이다. 교토의정서, 파리협정, IPCC 보고서 등 무슨 실질적 효과가 있었을지 의문이다.
탄소중립이라는 말이 국내 학계, 정계에서 유행하는데 이건 좀 용어도 고쳐야 할 듯 싶다. 기존 가스를 제거하고 배출량을 획기적으로 감축시키고 결국 탄소배출 제로가 목표인 것인데 탄소제로로 이름을 바꾸어야 사람이 경각심을 더 가지지 않을까 싶다.
탄소중립이 최근 큰 이슈인데 자주 접한 용어치고는 의미를 알고 있는 사람이 나를 포함해서 많이 없을 거 같았다. 이산화탄소, 메탄 등 이런 지구에 온실효과를 심하게 유발하는 가스의 배출을 극도로 감소시키고 공기 중의 가스를 제거해서 사실상 방출 제로를 만드는 것이라고 한다.
이게 너무나도 이상적이라고 생각이 드는 것은 배출 제로가 아니라 줄이는 것이기 때문이다. 현재 산업은 탄소 배출이 너무나도 심하기 때문에 탄소를 배출하지 마라고 철퇴를 내리게 되면 산업이 중단되는 크나 큰 경제 타격을 입을 것이 매우 자명하다. 이미 세계 거대 산업국가들이 탄소 중립을 선언했다고 한다.
기후협약의 연장선이라고 봐도 될 것이다. 영국 같은 선진국은 산업 발전을 거듭하면서도 정작 탄소 배출은 줄이고 있는 이른 바 탈동조화 현상을 겪고 있다고 하는데 한국은 이게 안 된다고 한다. 그것도 그럴 것이 우리는 재생에너지 여건이 부족하다. 기술이 달리는 것도 매우 분명하다.
수소에너지가 주목을 받는 이유를 알게 되었다. 기존의 석유 자원을 태워서 활용했을 때 발생하는 에너지의 4배가 되고 무엇보다 전기분해로 거의 무한정 수소를 공급이 가능하다. 이 과정에서 발생하는 탄소 가스도 없다. 중요한 건 이건 탄소 방출을 안 하는 거지 탄소 포집도 해야 한다.
탄소중립의 의미 자체가 탄소가 대기에 나가는 걸 막고 대기 중 이산화탄소 메탄 같은 걸 끌어들여서 대기 중 농도를 줄이자는 건데 이미 방출되고 있는 양이 압도적으로 많은데 수소로 이렇게 늦게 전환한다고 무슨 소용이 있을까 책 읽는 내내 그런 생각도 들기도 했다. 수전해로 얻는 수소도 있고 다르게 얻을 수도 있다.
탄소중립이란 용어는 순배출량 제로를 의미한다. 탄소를 인류가 배출하지 않고 흡수하는 그야말로 이상적인 상태를 말한다. 지금 현 인류의 상태를 보면 이상 그 자체라고도 할 수가 있다. 많이 주목하고 있는 천연에너지자원 중의 하나가 바로 수소 에너지 자원이라고 한다. 탄소 배출을 하지 않는다.
풍력, 태양광이 각광을 받고 있긴 하나 이런 것들은 저장을 잘 하느냐가 중요한 문제라고 한다. 에너지를 발생시킬 수는 있으나 저장이 안 되면 우리가 필요할 때 즉시 사용하지 못하기 때문에 문제를 야기할 것이다. 태양광, 풍력보다 저장에 있어서 그나마 각광받는 것이 수소라는 거다.
탄소중립이라고 하는 표현은 하도 국제적, 국가적으로 많이 써서 익히 들었다. 탄소 배출을 줄이고 탄소를 많이 없애서 중립, 배출 제로 이렇게 가자는 취지이다. 사실상 말이 안 되는 이상에 가깝다. 탄소국경세가 있는 줄은 처음 알았다. 탄소배출량을 따져서 관세를 매기는 것이다.
탄소중립 많이 들어본 용어인데 이 책을 통해 자세히 알게 되었다. 이산화탄소 농도를 유지하는 것인데 사실 이것에 맹점이 있긴 했다. 빌게이츠도 예전에 지적한 사항인데 이산화탄소 농도를 유지해도 계속 태양에너지가 들어오기 때문에 찜질방처럼 온실효과가 유지된다는 주장이다.
탄소중립 문제로 이제는 탄소배출량을 어긴 기업에 1억 원의 벌금을 부과시켜야 한다는 주장도 있다고 한다. 내가 볼 때는 벌칙성으로 그렇게 하기보다는 기업에서 반발할 수 있기 때문에 쉬운 일은 아니라고 생각한다. 가장 좋은 것은 재생에너지로의 완전한 체제 전환이 이루어지는 것이라고 생각한다.
Chapter 1. 기후 위기와 탄소중립
□ 기후변화와 위기
○ 온실효과 : 온실가스는 태양으로부터 오는 에너지를 가둬 빠져나가지 못하게 하는 온실과도 같은 역할을 해 지구의 평균기온은 15도 내외를 유지하고 있음
○ 인류는 자연적인 온실효과를 인위적으로 증폭시키고 있음
- 온실효과를 증폭시키는 것은 이산화탄소로, 산업혁명 이후 인간 활동과 화석연료 사용이 증가하면서 대기 중에는 온실가스가 끊임없이 축적되어 옴
- 지구 평균기온은 산업화 이전(1850~1900년대) 대비 현재(2006~2015년) 약 0.87도 상승한 것으로 추정되며, 현재와 같은 추세라면 2030년부터 2052년까지 전 지구 평균기온은 산업화 이전 대비 1.5도를 초과하여 상승할 것으로 전망됨
- 지구 평균기온 상승은 자연계 및 인간계에 위험 변화를 불러일으키며, 국제사회는 이제 ‘기후변화’라는 용어 대신 ‘기후위기’라는 용어를 사용해야 한다고 촉구하고 있음
○ 국가간기후변화협의체(IPCC : International Panel on Climate Change)는 지구 평균기온 상승을 1.5도 이내로 제한하기 위해서는 이산화탄소 배출량을 2030년까지 2010년 대비 최소 45% 이상 감축해야 하며, 2050년경에는 탄소중립을 달성해야 한다고 제시함
○ 탄소중립 : 탄소를 배출한 만큼 흡수하는 대책을 세워 실질적인 배출량을 0으로 만드는 것
- 넷제로(Net-Zero) : 인간 활동에 의한 온실가스 배출을 최대한 줄이고, 남은 온실가스는 산림 등을 이용하여 흡수하거나 혹은 이산화탄소 포집, 저장 및 활용 기술로 제거하여 탄소의 배출량과 탄소의 흡수량을 같게 해 탄소 ‘순 배출이 0’이 되게 한다는 뜻
- 탄소중립에 도달하기 위해서는 이산화탄소 배출량 저감뿐만 아니라 이산화탄소 제거(CDR, Carbon Dioxide Removal), 바이오 에너지 생산과 연소를 탄소 포집/저장과 결합한 기술(BECCS : Bioenergy with Carbon Capture and Storage)의 도입과 같은 다양한 정책이 필요함
이 책은 UNIST라는 대학 교수들이 집필한 것이다. 지구는 평균기온이 섭씨 15도를 유지하고 있다고 한다. 이것은 바로 대기 중 온실가스가 열이 빠져 나가는 것을 막아서 그렇다고 한다. 온실가스는 많이 들어봤다. 그런데 온실가스가 만약 없다면 지구의 평균 기온은 섭씨 마이너스 18도 가까이 떨어진다고 한다.
이 책에는 석유 자원을 대체할 에너지에 관한 부분이 나오는데 과학적인 내용이 너무 많이 나와서 솔직히 어려웠다. 그래도 일반교양 서적답게 최대한 쉽게 설명해주어서 다행이었다. 탈탄소화를 계획하면서 수소에너지가 블루오션으로 떠올랐다고 한다. 수소가 주목받는 이유는 친환경성 때문이라고 한다.
수소에너지는 화석연료와 달리 해로운 부산물을 매우 적게 배출한다고 한다. 과학자들은 수소를 생산한 뒤 연료전지로 발전하는 방법을 주로 연구하고 있다고 한다. 거기다가 수소에너지는 화석에너지보다 효율이 4배나 좋다고 한다.
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