탄소중립은 수소경제로 가야 되는 길

탄소중립이란 무엇인가? 그건 화석연료 사용을 중단시키는 일이다. 지금까지 세계 인류는 화석연료에 기반을 둔 경쟁사회 속에서 생활을 해왔다. 그런데 이런 화석연료 사용을 중단해야만 지구환경을 되살려 나갈 수 있다고 한다.

화석연료는 가전제품, 자동차, 각종 생활용품을 만든다. 심지어 식량, 옷, 주택 건설까지 화석연료 없으면 이뤄질 수 없다. 이런 화석연료를 사용 중단해야만 세계 인류는 살 수 있다는 것이다.

화석연료를 지금까지 사용하여 왔는데 우선 연소과정에서 온실가스와 환경오염 물질을 배출하고 있다. 온실가스는 지구의 기온을 상승시켜 북극과 남극에 쌓여 있는 얼음덩어리를 녹여 해수면이 상승하게 되고 해수면 상승으로 대서양에서 해류교류가 거의 이뤄지지 않고 있다. 즉 적도 부근의 더운물과 북극의 차거운 물을 교류시켜 세계 기온을 조절하는 역할을 담당해 왔었다. 그런데 해수면 상승으로 대서양의 염도가 낮아져 해류교류가 중단되었다. 이로써 기상 운영 시스템(항상성)을 망가뜨려 더 이상 정상적인 기후변화가 이뤄지지 않고 있다.

그래서 극단적인 기상이변이 지구생태계의 생존여부를 결정짓는 중대한 관건이 되고 있다.

한쪽에서는 폭염, 가뭄, 산불 등 극단적인 기상이변이 이뤄지고 있는데 다른 쪽에서는 폭우, 태풍, 지진 등 역시 극단적인 기상이변이 일어나고 있어 세계 인류가 더 이상 살 수 없는 지구환경으로 변해 가고 있다.

화석연료에 기반을 둔 자본주의 체제에서는 값싸고 품질 좋은 상품을 만들면 기업들은 시장을 장악하여 많은 돈을 벌 수 있는 기회가 제공된다. 이로써 기업 간에 경쟁적으로 값싸고 품질 좋은 상품을 만들어 내어 결국 ‘대량 생산 – 대량 소비- 대량 폐기’라는 환경문제를 만들어 놓았다. 그래서 지구촌은 온실가스와 환경오염 물질로 쌓여 지구온난화와 생태 멸종, 쓰레기 더미 위에 올라앉아 있는데 책임을 지는 사람은 아무도 없다.

그리고 세계 인류는 자신이 지구의 주인이라고 만용을 부리면서 자연을 멋대로 개발하여 인간 편의 위주로 지구환경을 바꿔 놓았다. 이로써 야생동물들이 살 수 있는 공간이 인간의 먹잇감으로 활용하는 가축들이 차지하여 결국에는 지구 환경 대부분이 인간의 편의 위주 생활을 위해서 제공되고 있다.

야생동물들이 살 수 있는 공간도 겨우 10% 미만으로 축소되면서 지구생태계는 3분의 2이상이 멸종된 상태라고 한다.

허지만 지구생태계는 먹이사슬로 엮어져 한 종의 생명이 멸종되면 이를 기반으로 먹고 살아가는 다른 생명들도 연쇄적으로 멸종되어야 하는 도미노 현상이 일어나게 되어 있다. 결국 지구생태계는 멸종사태가 연속적으로 이뤄지는 죽음의 겨울을 맞이하고 있는 것이다. 이같이 우리가 사는 지구촌은 기후 위기, 생태 위기, 쓰레기 위기 속에서 더 이상 살 수 없는 땅으로 변해 가고 있어 난파선이 된지 이미 오래되었다.

화석연료를 많이 사용하는 나라, 상위 10개국이 잔 세계 탄소배출량의 87%나 차지하고 있다. 이 중에서 중국과 미국은 전체의 43%를 차지하고 있는데 이들은 탄소중립에 매진해도 지구환경이 되살아 날 것인지 우려되는 상황인데 패권전쟁이 벌어지고 있다.

패권전쟁이란 한 나라가 망할 때까지 싸워야 하는 전쟁이라고 하니 정말 탄소중립이 성공적인 추진이 이뤄질 수 없는 지경에 이른 것이다. 그런데도 그들 국가는 오직 자국민 보호와 국익 우선주의만을 부르짖고 있으니 이제 끝장으로 가고 있다는 생각이 든다.

이런 상황에서 미국 대통령에 당선된 트럼프는 철저한 화석연료에 기반을 둔 성장주의자로서 파리협정도 탈퇴할 정도이니 앞으로 지구환경을 어떻게 살려 나갈 것인지 걱정이 된다.

세계 인류가 살 수 없는 지구촌으로 변해 가는 것은 우리들의 후손들에게 크나큰 죄를 짓게 되는 일이다.

이에 세계 인류는 화석연료에 기반을 둔 자본주의 체제에서의 경쟁사회를 마무리하고 무탄소 청정에너지에 기반으로 하는 공생 발전 사회로 전환시켜 나가야 한다. 이는 혼자 빨리 가는 세상에서 다 함께 손잡고 멀리 가는 세상으로 바뀌어 나가야 한다.

그런데도 아직도 기득권 세력들이 이 세상을 지배하고 자신의 이익을 도모하고자 하니 탄소중립이 가야 될 길은 멀기만 하다.

우린 성공적인 탄소중립을 위해서 무엇을 해야 될까? 이는 무엇보다도 화석연료를 대체시켜 나갈 무탄소 청정에너지를 선정, 이를 대체시켜 나가는 일에 전념해야 한다. 이를 위해서 지금 사용하던 화석연료가 무슨 문제점을 안고 있는지를 살펴보고 그 해결 방안을 찾아내야 한다.

우선 화석연료에서는 연소과정에서 온실가스가 배출되고 각종 환경오염 물질이 배출된다. 그래서 지구의 온도를 상승시키는 지구온난화와 지구 생태계를 멸종시키는 생태계 위기를 맞이하게 되었다. 더욱이 화석연료는 80% 이상을 버리고 겨우 활용하는 에너지 비중이 20% 미만이다. 즉 연소과정이 20-30%만 활용하고 50 –60%는 버려지는데 버려지는 에너지가 바로 온실가스와 환경오염 물질의 주범이 되어 지구환경을 더럽히고 있다. 그리고 송배전 과정에서도 15%가 버려지고 있어 탄소중립은 무탄소 청정에너지로의 전환, 그리고 에너지 효율성을 제고시켜 나가는 방안이 마련되어야 한다.

이에 반해 무탄소 청정에너지로 알려진 수소를 사용하면 연료전지를 통하여 연소시키게 되는데 이의 효율은 50 –60%이어서 화석연료의 2배나 높다. 그리고 연료전지를 사용하게 되면 송배전 과정에서 버려지는 에너지로 크게 감축시킬 수 있어 결론적으로 80%를 활용하고 버려지는 에너지가 20%가 되는 아주 효율적인 에너지가 된다.

이는 모두 기술개발이 뒷받침되어야 이뤄질 수 있는 일이다. 그런데 지금까지 개발된 기술은 이 중에 25%에 불과하다고 하니 갈 길은 멀게만 느껴진다.

화석연료는 자동차는 휘발유, 가전제품은 전력, 석유화혁제품은 납사 등으로 분야별로 활용방식을 달리하는 복잡성을 가지고 있다. 그렇지만 지금 청정에너지로 꼽고 있는 수소는 이를 통합적인 관리가 가능하고 어디에서나 사용할 수 있는 만능 에너지라고 한다. 더욱이 연료전지란 물을 전기 분해하여 수소와 산소를 추출해 나는 전기화학적 방식을 역으로 수소를 통하여 전기(에너지)를 생산하고 그 결과물로 물을 얻게 되는 이상적인 발전방식을 활용할 경우 2배 이상의 효율성을 높일 수 있다고 한다.

결론적으로 앞으로 새로운 세상이란 수소를 활용하는 연료전지를 통하여 화석연료를 무탄소 청정에너지로 전환시켜 나가야 하고 80% 버려지는 에너지를 효율성을 높여 저탄소 사회를 만들어 나가는 일이다. 이같이 탄소중립을 가는 길이란 수소경제로 가는 길이라고 할 수 있다.

그런데 이런 수소를 사용하기에는 많은 문제점을 안고 있다. 우선 값싼 수소를 대량으로 생산하는 수소생산 기술을 개발하여야 하고 수소가 너무 가벼워 압축이나 액화로 전환하여 저장, 운송하지 않으면 사용할 수 없다는 단점을 안고 있다.

그래서 수소의 생산기술과 수소의 액화기술을 갖춰야 수소경제시대를 열어 나갈 수 있는 것이다.

수소액화 방식에는 영하 253도 라는 엄청난 비용이 소요 되었는데 암모니아를 이용할 경우 영하 33도에서 액화가 가능하기에 저장, 유통수단으로 암모니아를 활용하는 기술이 개발되었다. 앞으로 값싼 수소를 대량으로 생산시켜 화석연료 사용을 대신할 수 있는 체제를 빨리 구축해 나가야 할 것이다.

당진시는 국내 최고의 탄소배출 지역이다. 이는 무엇보다도 화석연료를 연소시켜 수증기로 터빈을 돌려야 화력발전 단지가 있다. 그리고 석탄을 코크스라는 숯으로 만들어 이를 통하여 용광로에서 1600도에서 제철하여야 하는 철강단지가 있기 때문이다.

결국 당진경제는 화력발전 단지와 철강단지를 어떻게 무탄소 청정에너지원을 바탕으로 새로운 산업공정으로 바꿔 나갈 것인지를 모색하는 당진형 탄소중립 모델을 찾아내야 한다.

이를 기반으로 화력발전 단지나 철강단지를 저탄소화 사업을 추진할 수 있도록 중앙정부의 재정지원을 받아낼 수 있어야 당진시의 탄소중립을 성공적으로 완성 시켜 나갈 수 있다.

그렇지만 당진시는 4년제 선임 공무원이 이끌어 나가고 있어 사실상 중장기 사업을 추진해 나갈 수 있는 여력이 없다고 할 수 있다. 그래서 지역주민들이 중심이 되어 탄소중립을 주도해 나갈 수 있는 민관거버넌스 체제를 구축해야만 당진형 탄소중립 모델을 만들어 나갈 수 있고 20년, 30년간 지속적으로 사업을 추진해 나갈 수 있는 것이다.

그런데도 당진시는 탄소중립도시, 수소 도시, 그리고 암모니아 수소 항만 도시로 갈 수 있는 인프라를 구축할 수 있는 기반이 마련되었다고 탄소중립이 이미 완성될 것 같이 자랑하고 있다.

결국 탄소중립이란 당진시민의 피와 땀과 눈물로 이뤄질 때 성공적인 방안이 마련되는 것이고 이를 추진해 나갈 수 있는 지속가능한 기반이 마련되는 것이라는 사실을 명심해야 할 것이다.