[강의]이산화탄소와 메탄 농도 관측과 예방 등 기후위기에 주목해야 하는 이유_정수종 교수(220616)

(출처: 위키미디아 커먼즈)

 

세계적인 경영환경 변화에 뒤처지지 않도록 회사에서는 매월 전문가를 모시고 강의를 하고 있다. 금월에는 서울대 환경대학원의 정수종 교수가 기후변화의 원인과 이를 해소하기 위해 어떤 활동이 진행되고 있는지 설명했다.

이미 여러 번 들었던 내용과 용어들이 많아 아주 어렵지는 않았지만 처음 듣는 구체적인 부분도 많아 기후변화에 대한 글로벌 트렌드를 이해하는데 많은 도움이 되었다. 정 교수의 강의 내용을 정리해서 포스팅한다.

정수종 교수(출처: 서울대 환경대학원)

(이하 강의 내용 정리한 것이다)

우리는 환경을 공공재라고 인식하는 경향이 너무 강하다. 도로, 가로수, 공원과 같은 공공재는 우리가 안 해도 지방자치단체에서 할 거라는 믿음이 있다. 그래서 스스로 변화하려고 노력하지 않는다. 사람들의 인식 변화를 위해서 기업과 같은 이익을 추구하는 단체에서 움직여야 하며 그래서 기업이 중요하다.



우크라이나 전쟁, 극지 빙하 붕괴, 포켄몬빵 세 가지의 공통점이 뭘까. 바로 밀이다. 기후위기를 실감할 수 있는 게 인도의 폭염이다. 인도가 50도 이상의 기온을 기록하고 있다. 왜 폭염이 발생했나. 북반구 고위도 지역, 극지의 온도 변화가 가장 크다. 지구의 평균기온을 얘기하는데 극지는 2도, 3도가 상승한 곳도 있다. 극지의 기온이 상승하며 지구 곳곳에 영향을 주고 있다.

(출처: 위키미디아 커먼즈)

비행기와 제트기류를 보자. 제트기류는 공기가 차가운 극지와 뜨거운 적도지역의 공기를 갈라주는 역할을 한다. 머리 위 10킬로미터 부근에서 초속 30미터 정도의 빠른 바람이다. 온도차가 크기 때문에 발생하는데 북극의 온도가 올라가면 온도차가 줄어든다. 그럼 제트기류가 약해진다. 비행기로 미국을 갈 때 비행시간이 다른 이유도 제트기류 때문이다. 바람을 타고 가는 경우에는 시간이 단축된다.

제트기류의 힘이 빠지면 곡선으로 움직인다. 적도의 뜨거운 바람이 인도 쪽으로 올라오기 때문에 기온이 올라간다. 중위도의 바람이 바뀐다. 위에서 아래로 출렁이는 경우에 우리나라에는 겨울에 한파가 온다.


우크라이나가 밀을 수출하지 못하면서 곡물가가 올라가고 있다. 전 지구적으로 식량난이 심각해질 것이라고 했는데 인도를 믿고 있었다. 하지만 인도가 밀수출을 막았다. 아프리카는 기근이 생길 수밖에 없다.

미국이 밀을 공급할 수 있는 마지막 보루다. 하지만 미국도 작년 겨울에 엄청난 가뭄이 와서 생산량이 평년의 사분의 삼밖에 안된다. 결국 전 지구적 밀 공급에 문제가 생길 것이다. 트리거는 지구온난화밖에 없다.


마찬가지로 우리나라에서도 동해안 산불이 일어났다. 산불은 번개 등으로 자연적으로 일어날 수도 있다. 사람이 낼 수도 있다. 지난 100년 정도 동해안의 기상 기록을 보니 이 지역의 기후대가 바뀌었다. 온난 습윤에서 건조한 지역으로 변했다.

기온은 지표면의 물을 증발시키는 역할을 한다. 기온이 올라가면 비가 더 많이 내려야 하는데 그렇지 않으니 바닥이 더 말라 있어 불이 잘 날 수 있는 환경이 되었다. 그 전에는 수분을 담고 있을 정도의 온도 변화였다.


국가간기후변화협의체(IPCC)는 2021년 6차 리포트를 냈다. 모든 국가, 국가기관, 모든 학교가 보는 지침서 같은 것이다. ①은 과학과 팩트, ②는 적용에 대한 것, ③은 완화에 대한 것으로 탄소저감이 해당한다.


관측된 온도 상승, 온난화 기여도 그래프를 보면 붉은색은 온도를 높이는 역할, 파란색은 온도를 낮추는 역할을 하는 인자들이다.


■ CO2(이산화탄소)와 CH4(메탄)이 온도 상스를 쌍끌이하고 있다. 제일 중요한 요소다.

마우나 로아 관측소(출처:위키미디아 커먼즈)

 

하와이의 마우나 로아(Mauna Loa)에는 온실가스를 측정하는 지구에서 가장 오래된 관측소가 있다. 이산화탄소는 안 보인다는 문제가 있다. 마우나 로아에서 측정하면 427ppm의 이산화탄소가 있다. 이것은 탄소 8,332억 톤이 공기 중에 있다는 의미다. 소형차는 탄소 1톤 정도라고 생각하면 공기 중에 8,332억대의 자동차가 있는 거다. 2021년 4월 16일 같은 시간대는 476ppm이다. 가장 낮은 농도를 보일 곳, 가장 깨끗한 곳이라고 생각하는 지점이 하와이 마우나 로아다.

이산화탄소는 지구 상에 균질할 거라 생각하지만 아니다. 미세농도처럼 이산화탄소도 지역별로 다 다르다. 이 차이가 가장 큰 문제가 되고 있다. 서울은 전 세계 대도시에서 10등 안에 들어가는 도시로 농도가 높을 수밖에 없다.

탄소중립이란 것은 마우나 로아와 서울의 탄소가 동일 해지는 것이다. 탄소를 배출하는 것과 흡수하는 것이 동일하다면 넷 제로다. 지구 전체가 하나의 농도를 보이면 그때부터 지구는 탄소중립이다.


남산타워 꼭대기와 용산의 LG 유플러스 빌딩 옥상 두 곳에 이산화탄소 측정기를 설치해서 관측하고 있다. 요즘 젊은 사람들은 남산타워 레스토랑을 잘 모른다. 그 위 옥상에 가면 장비를 설치해 두고 있다. 이 장비는 PC 정도의 크기인데 매월 임대료를 낸다. 남산타워는 YTN 거다. 월세로 부가세 제외하고 매달 160만 원을 낸다. LG유플러스 빌딩은 공짜다.


인간이 배출하는 이산화탄소는 화석연료(86%), 삼림 벌채(14%) 등이 주요 배출원이다. 생물권(31%)이나 수권(23%)에서는 흡수한다. 나머지는 46%는 대기 중으로 배출된다. 이산화탄소는 안 없어지고 차곡차곡 쌓인다. 공기 중의 이산화탄소 농도가 계속 진해지는 거다. 탄소중립은 생태계가 흡수할 수준으로 되어 대기권으로 배출되지 않는 상태다.


곡창지대는 사람이 관리하는 생태계다. 그럼에도 가뭄피해를 입고 있다. 관리하지 않는 나대지, 숲은 더 심한 기후변화의 영향을 받고 있다. 나무가 푸르지 않다는 것은 광합성을 하지 못해 이산화탄소를 흡수하지 못하는 상태다. 가장 우려하는 부분이다. 인간이 배출량을 줄였는 데도 생태계가 망가지면 우리는 더 많이 줄여야 한다. 지금 우리가 목격하고 있는 지구 생태계 변화는 좋은 사인은 아니다.


지구 전체에 대한 이야기로 한 나라의 이야기가 아니다. 기온을 올린 거는 여러 국가가 영향을 줬다. 탄소중립 선언을 보면 한국, EU, 미국, 일본이 2050을, 중국은 2060까지 탄소중립을 선언했다. 2015년 파리협약부터 심각하게 생각하기 시작했다. 더욱 강력한 정책이 필요하다.

국제사회가 강조하는 것은 투명성이다. 투명하고 객관적으로 하자는 게 가장 큰 이슈다. 배출 경향을 보면 중국이 급격히 증가하고 있는 반면 EU 등 선진국은 줄어들고 있다. 과학과 기술이 발전한 선진국은 어느 정도 공감대가 형성되어 있다.


과학적으로 서포트하는 게 있다. 하늘 위의 탄소 관측위성이 있다. 2000년대 초반에 중국이 탄소를 줄이겠다고 했는데 미국은 못 믿겠다고 해서 위성을 쏘아 올렸다. 국가에서 제시하는 데이터는 불확실성이 크기 때문에 머리 위에서 찍어보겠다는 의도다. 웬만한 것은 중국이 다 하고 있다. 지금은 학계에서 중국의 영향력이 크다. 중국도 동일한 스펙으로 쏘아 올렸다. 동일한 데이터를 생산하고 있다. 중국 입장에서는 미국에서 제사한 데이터에 대해 대응할 수 있다.

일본과 EU 등에서 쏘아 올린 5개 위성이 지구를 돌며 측정하고 있다. 미국 나사에서 우리나라를 포함한 해외의 발전소를 측정하고 리포트를 냈다. 인공위성으로 찍어서 시간당 얼마나 배출하고 있는지 보고서를 낸 것이다. 개별 발전소에서 낸 자료보다 정확하게 감시하고 있다. 이러면 좀 더 투명하게 할 수 있다고 보는 것이다.


탄소국경조정세다. 중국에서 탄소를 많이 배출하고 생산하면 세금을 매기겠다는 것이다. IPCC는 관측 기반으로 검증하겠다. 지금은 통계에 기반한 배출량 산정에 문제가 있다고 국제적으로 인식하고 있었다. 관측에 기반한 배출량 검증을 해서 함께 제출하라고 한다.

우리나라는 관측이 하나도 없다. 지금은 공고 수준인데 주요 선진국은 관측을 하고 있다. 좀 더 객관적이고 투명한 방향으로 배출량을 검증하라는 쪽으로 가고 있다. AI를 통한 굴뚝 배출량을 추정하고 있다. 어느 정도 맞다. AI 및 자동차를 이용한 이산화탄소 농도를 추정하는데 개략 맞다. 이래서 관측기반으로 가능하겠다는 의견이 나온다.

■ 두 번째 주요 원인은 메탄이다.

글로벌 메탄 협약을 21년에 했다. 당시 우리나라도 30% 저감 하겠다고 했다. 메탄은 지구온난화의 30%를 차지한다. 평균 12년에서 최대 20년을 잔류하는 것으로 보고 있다. 이산화탄소는 200년을 본다. 분자당 온난화를 일으키는 파워가 이산화탄소보다 세다.

LNG에 들어가 있다. 우리가 엄청 사용하고 있다. Oil & Gas 산업에서 배출량이 많다. 특히 아시아를 주목하고 있다. 전 세계 공급과 소비 흐름을 보면 한중일이 가장 많은 LNG를 소비하고 있다. 우리는 주목하지 않지만 전 세계는 주목하고 있다. LNG는 우리의 일상생활 모두에 관여하고 있다. 탄소중립을 위한 기술개발에는 시간이 걸린다. 10년, 20년의 시간을 어떻게 벌거냐.


메탄은 해결할 수 있는 선명한 것이 있다. 메탄은 Leakage(탈루) 이슈가 크다. 탈루는 우리가 일부러 낸 것이 아니다. 파이프가 느슨해지거나 낡아서 생기는 것이다. 한국의 경우 2018년 16.1%가 탈루로 인한 메탄 배출량이다. 차량에 메탄 측정장비를 싣고 관측한 적이 있다. 서울 당인리 발전소를 방문해서 측정했다. 통상 2,015 ppb나 11,212 ppb까지 피크치가 관측됐다.


CNG버스가 주로 다니는 강남지역도 측정했다. 이때도 11,000 ppb 피크 수준이 관측되었다. 또한 비행기로 서울 지역 관측도 했다. 머리 위 500미터 지점인데도 강남구와 강서구가 높았다. 강남은 코엑스, 강서는 난지도 지역이다. 큰 공업지대는 차로 갈 수가 없는 부분은 인공위성으로 측정했다. 탈루가 있어 메탄에 따른 온난화가 생기는 거다. 탈루는 찾아내 수리하면 된다. 가스를 쓰는 모든 공정에서 발생한다. 코엑스에서 가스를 많이 사용하므로 일정 부분 탈루가 발생하므로 찾아내면 된다. 최고의 가성비 기술이다.


이 모든 탄소중립이나 국가의 정책은 모두 1.5도에 맞춰져 있다. 2030년 초반이나 늦으면 2040년이면 1.5도가 올 수 있다. 미래세대를 위해 지구를 지키라고 하는데 10년이 미래세대는 아니다. 과학자들이 경고하는 1.5도는 인도의 폭염, 캘리포니아 산불보다 훨씬 더 강력한 거다. 국제사회가 열심히 동참하고 있는 이유는 팩트가 있다. 2002년에 학생일 때 예측했던 기후변화 양상보다 지금이 훨씬 심각하다. 그래서 10년 뒤에는 더욱 심각할 수 있다고 예상할 수 있다. 20년 안에는 더욱 심각해진다고 하니 당연히 막자고 하는 거다. 탄소중립은 배출량뿐만 아니라 생태계도 고려해야 한다.


과거에는 선진국에서는 감당이 되고, 아프리카의 못 사는 국가는 기근이 오거나 목숨을 잃었다. 지금은 선진국도 감당을 못한다. 캘리포니아는 물이 없어 불이 나면 손 놓고 있어야 한다.

우리가 인지를 했다면 바꾸면 된다. 인간이 기후를 변화시켰다면 다 같이 바꾸면 된다. 바꿀 여지가 있다는 거다. 기후변화는 인간이 만든 거니 바꿀 수 있다는 생각을 가지면 희망도 있다.