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발등의 불 '숨은 에너지 찾기'
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｜2016.12.05
그동안 최고의 에너지원으로 각광받았던 석유는 매장량 고갈과 중국 경제 성장에 따른 사용량 급증으로 심각한 위기를 맞고 있다. 위는 중국의 해저 석유 시추 광경.
발등의 불 `숨은 에너지 찾기`
화석연료 고갈 머지않아...신·재생 에너지에 인류 미래 달려
휘발유 값이 다시 뛰고 있다. 전국 주유소에서 파는 휘발유의 평균 가격이 7개월 만에 최고가인 ℓ당 1천5백원에 다가섰다. 얼마까지 올라야 멈출까? 석유 한 방울 나지 않는 우리에게는 큰 고민이 아닐 수 없다.
값도 값이지만, 지구 속에 묻혀 있는 석유를 언제까지 캐서 쓸 수 있는지도 관심거리이다. 석유를 원료로 하지 않는 것들이 별로 없음을 생각하면 걱정스럽기까지 하다.
전문가들은 수십년 전에는 “20년 후면 석유가 고갈될 것”이라고 했다가 새로운 유전이 잇따라 발굴되자 이제는 “40년 정도는 문제없다”라고 예측을 수정하고 있다. 학계에서는 전세계 석유의 채굴 가능 기간에 대한 낙관론과 비관론이 공존하고 있다.
채굴 가능 기간보다 더 심각한 것은 생산과 소비가 반전되어 공급이 모자라게 되는 ‘피크 오일’이다. 1956년 허버트라는 학자는 미국의 석유 생산이 1970년대 초에 정점을 이루고 이후 감소할 것이라고 예상했다. 당시에는 그를 비웃는 사람이 많았으나 실제로 그의 예측은 1971년에 현실로 나타났다. 이를 ‘허버츠 피크(Hubbert’s peak)’라고 부르는데, 이 상태에 이르면 유가는 급등하고 저유가에 중독된 석유 기반 경제는 붕괴되어 자원 전쟁이 발발하는 상황을 맞게 된다.
비관론자들은 허버츠 피크가 2010년 이내에 도래할 것이라고 걱정하고 있다. 심지어 낙관론자들까지도 2040년 이전에는 피크가 올 수 있다고 전망한다.
국제에너지기구(IEA)는 에너지 필요량이 2030년에는 2002년에 비해 60% 이상 증가하고 그때까지는 화석연료가 이를 충당할 것으로 보고 있다. 물론 경제성을 가진 유전이 추가 발굴되면 달라질 수는 있을 것이다.
하지만 2003년 캐나다의 오일 셸에 대한 추정 매장량이 추가된 후 새로운 유전이 발견되지 않고 있는 점을 감안하면 언젠가 화석연료의 고갈을 맞게 될 것은 틀림없다. 그 시기가 비관론자들이 말하는 십수년 이내이든 낙관론자들이 말하는 100여 년이든 상관없이, 현 시점에서 치솟기만 하는 유가는 전세계 각국이 다른 대체 에너지를 찾아야 하는 이유를 만들어내고 있다.
그러면 석유를 대체할 만한 에너지로는 어떤 것이 있을까. 새로운 에너지의 필요 조건 중 하나는 화석연료가 초래하는 지구온난화 등의 환경적 문제를 어떻게 줄이는가 하는 것이다. 또 새로운 에너지의 개발 비용, 대기·수질 오염, 인류 건강에 끼치는 영향, 산성비, 삼림 황폐화, 전통적 생활 방식의 파괴 등도 고려되는 요소이다.
천연가스에 대한 기대도 있지만 석유와 마찬가지로 제한된 매장량 때문에 항구적인 해결책이 되지는 못한다. 석탄 역시 매장량이 많고 값이 싸다는 이점에도 불구하고 연소시의 환경 오염을 해소해야 하는 과제를 안고 있다.
과학자들은 이제 상당 기간 고갈의 염려가 없고 환경에 무해한 대체 에너지를 찾기 위해 동분서주하고 있다.
최근 과학자들 사이에 부분적으로 의견이 일치하고 있는 대체 에너지가 바로 신·재생 에너지(New and Renewable energy)이다. 이 에너지는 지구 활동을 포함한 자연의 반복적이고 규칙적인 활동을 에너지원으로 이용하는 것이다. 태양에너지(태양열·태양광), 풍력·수력·지열·해양에너지(조력·파력·해양 온도 차이), 바이오매스 에너지 등이다. 그런데 이 에너지들은 저준위 에너지원이므로 이를 고준위로 집약 혹은 변환시키는 기술이 필요하다.
신에너지로는 수소나 메탄올이 주목되고 있다. 우리나라에서는 폐기물 에너지, 석탄액화·기화연료 등과 함께 대체 에너지로 정의해 ‘대체 에너지 개발 및 이용·보급 촉진법’을 제정했다.
하지만 신·재생 에너지 활용도가 전세계에서 가장 높다는 덴마크의 경우에도 총 에너지 사용량의 10% 정도에 불과하다. 우리나라는 폐기물 에너지, 풍력, 바이오 에너지를 중심으로 태양에너지 등을 포함해 2011년에 5% 정도 대체하겠다는 목표를 세워놓고 있다.
다시 말하면 신·재생 에너지로 모든 화석연료를 대체하기는 어려운 현실이다. 에너지 사용의 일부를 대체해 환경 오염을 줄이고 화석연료의 사용 기간을 연장시켜보려는 고육지책이 아닐 수 없다.
그럼에도 불구하고 전문가들은 미래의 지구 환경을 고려해 신·재생 에너지의 사용을 확대해야 한다고 강조한다. 바이오매스는 우리나라에는 많지 않아 동남아시아 등지의 열대우림 자원을 이용해 현지에서 액체 연료를 생산·수입하는 방식이 검토 중이다.
중요한 신에너지로 꼽히는 수소는 운송 수단의 청정 대체 연료로서 연구 개발되고 있다. 수소는 물을 이루는 원소로서 우리 주변에 풍부하게 널려 있어 재생 에너지나 핵 에너지를 이용해 저가로 대량 생산될 수만 있다면 환경 오염에 대한 걱정이 없이 미래의 연료로서 각광받게 될 것이다. 현재 일부 자동차 등에 채택되고 있는 연료전지가 바로 이 수소를 이용한 것이다. 수소를 제한된 장소에서 집중적으로 생산할 경우 수소 생산시에 발생하는 오염원을 효과적으로 분리할 수 있고 사용처인 자동차에서는 전혀 오염을 발생시키지 않는 청정 에너지로서 이용 가능하다. 그러나 이 수소를 생산하기 위해서는 많은 에너지가 소모되므로 핵반응 에너지나 청정 신·재생 에너지가 수소를 만들 수 있을 정도로 광범위하게 사용되기까지는 기술적 발전의 시간이 필요하다.
많은 전문가들은 이 간격을 메울 수 있는 에너지원으로 원자력을 꼽고 있으나 이 또한 방사능 폐기물과 사고의 가능성 때문에 많은 환경론자들의 반발에 부닥치고 있다. 원자력 발전의 대체 기술로 꼽히는 핵융합도 2040년 이후에나 상용화될 가능성이 있어 당장에 큰 도움이 되기는 힘든 상황이다.
낙관론자들의 말대로 새로운 해저 유전이 발굴되면 석유 채굴 가능 기간이 늘어나고 기술 발전에 따라 폐유전을 다시 가동할 수도 있을 것이다. 관련 기업들은 채산성만 있다면 행동에 나설 것이다.
그러나 그들의 낙관론이 항구적으로 석유 위기를 해결할 수는 없다. 신·재생 에너지의 개발과 열병합 발전 같은 에너지의 효율적 사용에 의해 극복하는 방법을 동시에 추진해야 한다. 심지어 모든 가정의 지붕을 태양열 전지로 덮고 소규모 풍력발전기를 집집마다 설치해야 할지도 모른다. 영국의 경우 자국에서 사용되는 에너지의 56%를 현재의 기술만으로 절약할 수 있다고 추산하고 있다. 에너지 위기를 극복하기 위해 정책 입안자와 과학자, 국민 모두가 지혜를 모아 해결책을 찾아야 한다.
양대륙 (고려대 교수·화공생명공학)
시사저널 [914호 2007년 04월 23일]
발등의 불 `숨은 에너지 찾기`
화석연료 고갈 머지않아...신·재생 에너지에 인류 미래 달려
휘발유 값이 다시 뛰고 있다. 전국 주유소에서 파는 휘발유의 평균 가격이 7개월 만에 최고가인 ℓ당 1천5백원에 다가섰다. 얼마까지 올라야 멈출까? 석유 한 방울 나지 않는 우리에게는 큰 고민이 아닐 수 없다.
값도 값이지만, 지구 속에 묻혀 있는 석유를 언제까지 캐서 쓸 수 있는지도 관심거리이다. 석유를 원료로 하지 않는 것들이 별로 없음을 생각하면 걱정스럽기까지 하다.
전문가들은 수십년 전에는 “20년 후면 석유가 고갈될 것”이라고 했다가 새로운 유전이 잇따라 발굴되자 이제는 “40년 정도는 문제없다”라고 예측을 수정하고 있다. 학계에서는 전세계 석유의 채굴 가능 기간에 대한 낙관론과 비관론이 공존하고 있다.
채굴 가능 기간보다 더 심각한 것은 생산과 소비가 반전되어 공급이 모자라게 되는 ‘피크 오일’이다. 1956년 허버트라는 학자는 미국의 석유 생산이 1970년대 초에 정점을 이루고 이후 감소할 것이라고 예상했다. 당시에는 그를 비웃는 사람이 많았으나 실제로 그의 예측은 1971년에 현실로 나타났다. 이를 ‘허버츠 피크(Hubbert’s peak)’라고 부르는데, 이 상태에 이르면 유가는 급등하고 저유가에 중독된 석유 기반 경제는 붕괴되어 자원 전쟁이 발발하는 상황을 맞게 된다.
비관론자들은 허버츠 피크가 2010년 이내에 도래할 것이라고 걱정하고 있다. 심지어 낙관론자들까지도 2040년 이전에는 피크가 올 수 있다고 전망한다.
국제에너지기구(IEA)는 에너지 필요량이 2030년에는 2002년에 비해 60% 이상 증가하고 그때까지는 화석연료가 이를 충당할 것으로 보고 있다. 물론 경제성을 가진 유전이 추가 발굴되면 달라질 수는 있을 것이다.
하지만 2003년 캐나다의 오일 셸에 대한 추정 매장량이 추가된 후 새로운 유전이 발견되지 않고 있는 점을 감안하면 언젠가 화석연료의 고갈을 맞게 될 것은 틀림없다. 그 시기가 비관론자들이 말하는 십수년 이내이든 낙관론자들이 말하는 100여 년이든 상관없이, 현 시점에서 치솟기만 하는 유가는 전세계 각국이 다른 대체 에너지를 찾아야 하는 이유를 만들어내고 있다.
그러면 석유를 대체할 만한 에너지로는 어떤 것이 있을까. 새로운 에너지의 필요 조건 중 하나는 화석연료가 초래하는 지구온난화 등의 환경적 문제를 어떻게 줄이는가 하는 것이다. 또 새로운 에너지의 개발 비용, 대기·수질 오염, 인류 건강에 끼치는 영향, 산성비, 삼림 황폐화, 전통적 생활 방식의 파괴 등도 고려되는 요소이다.
수소·메탄올·바이오매스가 기대주
| 자동차 업계는 수소를 연료로 하는 자동차 개발에 박차를 가하고 있다. 위는 GM대우의 수소 연료전지 차. | ||
과학자들은 이제 상당 기간 고갈의 염려가 없고 환경에 무해한 대체 에너지를 찾기 위해 동분서주하고 있다.
최근 과학자들 사이에 부분적으로 의견이 일치하고 있는 대체 에너지가 바로 신·재생 에너지(New and Renewable energy)이다. 이 에너지는 지구 활동을 포함한 자연의 반복적이고 규칙적인 활동을 에너지원으로 이용하는 것이다. 태양에너지(태양열·태양광), 풍력·수력·지열·해양에너지(조력·파력·해양 온도 차이), 바이오매스 에너지 등이다. 그런데 이 에너지들은 저준위 에너지원이므로 이를 고준위로 집약 혹은 변환시키는 기술이 필요하다.
신에너지로는 수소나 메탄올이 주목되고 있다. 우리나라에서는 폐기물 에너지, 석탄액화·기화연료 등과 함께 대체 에너지로 정의해 ‘대체 에너지 개발 및 이용·보급 촉진법’을 제정했다.
하지만 신·재생 에너지 활용도가 전세계에서 가장 높다는 덴마크의 경우에도 총 에너지 사용량의 10% 정도에 불과하다. 우리나라는 폐기물 에너지, 풍력, 바이오 에너지를 중심으로 태양에너지 등을 포함해 2011년에 5% 정도 대체하겠다는 목표를 세워놓고 있다.
다시 말하면 신·재생 에너지로 모든 화석연료를 대체하기는 어려운 현실이다. 에너지 사용의 일부를 대체해 환경 오염을 줄이고 화석연료의 사용 기간을 연장시켜보려는 고육지책이 아닐 수 없다.
그럼에도 불구하고 전문가들은 미래의 지구 환경을 고려해 신·재생 에너지의 사용을 확대해야 한다고 강조한다. 바이오매스는 우리나라에는 많지 않아 동남아시아 등지의 열대우림 자원을 이용해 현지에서 액체 연료를 생산·수입하는 방식이 검토 중이다.
중요한 신에너지로 꼽히는 수소는 운송 수단의 청정 대체 연료로서 연구 개발되고 있다. 수소는 물을 이루는 원소로서 우리 주변에 풍부하게 널려 있어 재생 에너지나 핵 에너지를 이용해 저가로 대량 생산될 수만 있다면 환경 오염에 대한 걱정이 없이 미래의 연료로서 각광받게 될 것이다. 현재 일부 자동차 등에 채택되고 있는 연료전지가 바로 이 수소를 이용한 것이다. 수소를 제한된 장소에서 집중적으로 생산할 경우 수소 생산시에 발생하는 오염원을 효과적으로 분리할 수 있고 사용처인 자동차에서는 전혀 오염을 발생시키지 않는 청정 에너지로서 이용 가능하다. 그러나 이 수소를 생산하기 위해서는 많은 에너지가 소모되므로 핵반응 에너지나 청정 신·재생 에너지가 수소를 만들 수 있을 정도로 광범위하게 사용되기까지는 기술적 발전의 시간이 필요하다.
많은 전문가들은 이 간격을 메울 수 있는 에너지원으로 원자력을 꼽고 있으나 이 또한 방사능 폐기물과 사고의 가능성 때문에 많은 환경론자들의 반발에 부닥치고 있다. 원자력 발전의 대체 기술로 꼽히는 핵융합도 2040년 이후에나 상용화될 가능성이 있어 당장에 큰 도움이 되기는 힘든 상황이다.
낙관론자들의 말대로 새로운 해저 유전이 발굴되면 석유 채굴 가능 기간이 늘어나고 기술 발전에 따라 폐유전을 다시 가동할 수도 있을 것이다. 관련 기업들은 채산성만 있다면 행동에 나설 것이다.
그러나 그들의 낙관론이 항구적으로 석유 위기를 해결할 수는 없다. 신·재생 에너지의 개발과 열병합 발전 같은 에너지의 효율적 사용에 의해 극복하는 방법을 동시에 추진해야 한다. 심지어 모든 가정의 지붕을 태양열 전지로 덮고 소규모 풍력발전기를 집집마다 설치해야 할지도 모른다. 영국의 경우 자국에서 사용되는 에너지의 56%를 현재의 기술만으로 절약할 수 있다고 추산하고 있다. 에너지 위기를 극복하기 위해 정책 입안자와 과학자, 국민 모두가 지혜를 모아 해결책을 찾아야 한다.
양대륙 (고려대 교수·화공생명공학)
시사저널 [914호 2007년 04월 23일]
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