[편집자의 그린노트] 탄소중립 시대의 기술, 위기 아닌 '기회' 되려면

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[편집자의 그린노트] 탄소중립 시대의 기술, 위기 아닌 '기회' 되려면

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2020년 코로나19 시국 전후로 기후 문제 악화와 경제적 위기가 지속되면서 ‘2050 탄소중립’이 글로벌 의제로 부상했다. 바야흐로 포스트 화석연료의 시대가 열리고 있다. 

 

이는 에너지 고갈 문제, 환경 보전 문제를 넘어 글로벌 질서를 재편한다는 점에서 중요한 의미가 있다. 이는 전 지구적 현안이고 거스를 수 없는 이 시대의 화두이다. 알고는 있지만 쉽게 접근하기 힘들었던 탄소중립에 대한 대중적인 접근이 필요한 때다.

 

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지금까지 에너지원 보유 내지 접근성이 곧 글로벌 권력 장악했다. 19세기 영국은 석탄을 선점하며 성장했고, 20세기 미국은 석유를 선점하며 성장했지만, 수소에너지 세계에서 수소는 어디에서나 추출할 수 있다. 


석유 한 방울 나지 않는 한국에게 수소에너지는 생명줄과 마찬가지다. 그간 석유파동이 발생할 때마다 온 국민은 석유가격 변동에 맘 졸이며 볼 수 밖에 없었다. 특히 제조업 중심 산업구조, 높은 수출 의존도, 70%가 넘는 산악지형인 우리나라의 지리적 조건은 다른 나라에 비해 신·재생에너지 개발에 어려움을 겪는다. 


<탄소중립 수소혁명>(이순형,쇼팽의서재)에서 소개하는 CCUS기술은 독보적이다. CCUS기술 진보로 인해 블루수소 내지 청록수소가 화석연료로 인한 온실가스 문제를 해결하는 대체 연료로 등장했다. 정부와 기업들이 수소에너지 그린수소에 올인하는 이유는 바로 이러한 이유 때문이다. 


CCUS(탄소 포집 활용 저장)기술을 비롯해 석탄 석유 셰일가스(천연가스)에서 수소를 대량 추출하는 기술, 수소엔진, 수소발전, 암모니아발전, 암모니아 추진선박 등에 관한 첨단 기술을 교양 수준으로 쉽게 이야기한다.


신·재생에너지를 수소로 전환해 사용하는 시대가 다가왔다. 인류는 이제 100년에 한 번 오는 산업혁명의 출발선에 서 있다. 우리나라는 수소 연료 전지차, 수소 연료전지 발전 등 수소 활용 부문에서 경쟁력을 확보한 상태다.


수소 생산 기술의 궁극은 그린수소다. 물(H₂O)을 전기분해해 얻는 수소를 말한다. 독일과 일본, 미국 세 나라가 보유한 기술이다. 하지만 상용화 하기에는 경제성이 부족하고, 기술력도 효율성도 떨어진다. 최근 한국에서도 선진국 수준의 수전해 기술개발에 성공해 주목받고 있지만, 완전히 실용화 하기에는 향후 몇 년이 더 걸릴 전망이다.


저렴한 수소의 공급은 수소사회로 나아가는 지름길이라고 할 수 있다. 수소에너지와 관련해 세계적 흐름을 보면, 세계수소위원회는 2050년에 이르러 수소가 최종 에너지 소비량의 18%를 차지하고 승용차 4억대와 상용차 2000만대가 수소에너지를 사용할 것으로 예상했다.


최근 대형 원전 설비의 대안으로 등장한 것이 소형모듈원전(SMR)이다. 수소생산에 필요한 무탄소 전기와 저렴한 전력을 공급하는 수단으로 부상하고 있다. 300MW 이하의 일체형 소형원전이 보다 확산할 전망이다. 

 

마이크로소프트 창업자 빌 게이츠는 이미 2006년 설립한 원전기업 테라파워를 통해 SMR개발에 집중해왔다. 반면 우리나라에서는 규모에 관계 없이 시민 환경단체를 중심으로 원자력에 대한 반대운동이 거세 향후 주만수용성에 대한 수많은 토론이 있뤄저야 할 것으로 보인다.


어디에나 있는 수소를 어떻게 생산하고, 유통하고, 저장하고 활용할 것인가 하는 ‘기술’의 선점이 반드시 필요하다. 이를 통해 미국과 중동 등 특정 국가에 몰려있는 화석연료 중심의 세계 판도를 바꿀 전망이다.

 

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지구의 기후가 변하는 것은 더 이상 이상한 일이 아닌 문제가 됐다. 주목할 점은 너무 빨리, 급격하게 변하고 있다는 것이다. 

 

큰 폭의 변화들이 서로 영향을 미치면서, 변화의 속도와 강도가 점점 거세진다는 분석도 있다. 이대로 방치한다면 지구의 생태계 시스템은 회복할 수 없는 상태에 이를 전망이다. 이제 우리는 기후변화에서 기후위기, 나아가 기후재앙의 임계점에 서 있다고 해도 과언이 아니겠다.


지난해 1월 기후위기 대응을 위한 파리기후변화협약이 발효됐다. 전 세계는 지구 평균온도 상승을 산업혁명 이전 대비 2℃ 이내(가급적 1.5℃ 이내)로 줄인다는 공동의 목표를 향해 전진해야 한다. 이젠 준비 단계가 아닌 실행 단계로 나아가야 하는 것. 우리나라 역시 1.5℃ 안정화를 위해 다양한 관련 정책 도입은 물론, 기후안전 사회로의 전환을 위해 힘쓰고 있는 모습이다.


<대한민국 탄소중립 2050>(한국환경연구원, 크레파스북)은 2050년까지 탄소중립을 실현하기 위해 우리나라가 시행 중인 다양한 제도와 앞으로의 변화는 무엇이고 각 분야의 전문가들이 탄소중립을 달성하기 위한 다양한 경로를 이야기한다. 


재생에너지, 전기자동차, 제로에너지건축물 등 이미 널리 알려진 온실가스 저감 대책뿐만 아니라 산림 흡수원 확대, 탄소 포집·저장(CCS) 등 다소 생소한 탄소흡수 방법도 제시한다. 이를 통해 우리 사회가 어떻게 2050년 탄소중립에 도달할 수 있을지 전체 그림을 그려볼 수 있게 해준다.


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신기후체제의 원년인 지난해, 탄소중립은 전 세계의 화두로 떠올랐다. 탄소중립을 어떻게 실현할 것인지에 대한 수많은 의견들이 등장했고, 자신만의 논리로 세계를 설득하려고 하고 있다.


탄소중립은 배출한 탄소와 흡수한 탄소의 양을 맞춰 실질적인 탄소 배출량을 0으로 만들자는 뜻으로, 지난 2015년 파리에서 전 세계가 2050년까지 달성하기로 약속한 첫 단계 목표다.


<탄소중립:지구와 화해하는 기술>(김용환 등, CIR)에서는 기후 위기에 대한 일반론에서 시작해 탄소를 배출하지 않는 친환경 에너지 관련 연구를 자세하게 소개한다. 


수소 에너지, 태양광 에너지, 차세대 원자력 에너지가 그 주인공이다. 이들 미래에너지를 살펴본 후에는 탄소 선순환을 위한 다양한 연구개발 현황도 다룬다. 다만 탄소중립을 실현하기 위한 로드맵을 제시하지는 않는다. 


다음 세대를 위한 우리 세대의 가장 큰 과업 중 하나인 ‘탄소중립’을 위해 과학기술이 어떤 방향으로 가야 하는지, 그 과정에서 UNIST가 보유한 기술들이 어떤 역할을 할 수 있을지 살펴보는 이정표가 될 수 있겠다.


책은 우선 기후 변화로 인한 위기와 대응을 다룬다. 이어 수소 에너지와 관련한 연구개발을 소개하고, 태양광 에너지와 관련한 연구개발을 다룬다. 다음으로 차세대 원자력 에너지와 관련한 연구개발과 함께 나쁜 탄소를 좋은 탄소로 바꾸는 탄소 선순환의 개념을 알리고 이를 증진하기 위한 연구개발을 이야기한다.

 

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