탄소량의 정확한 측정기술 개발
제품에 부과될 탄소세 최소화해
수출경쟁력 강화 정책수립 필요
탄소중립문제로 지구가 온통 탄소배출을 최소화하고 배출된 탄소를 수거 저장하는 문제로 심각하게 고민하고 있다. 이 문제는 개인과 국가의 문제가 아닌 인류 전체의 위기라는 점에서 모든 사람들이 문제의 심각성을 인식하고 대처해야 한다.
국제적인 탄소관련 조직인 DCO에서 2019년에 발표한 자료에 따르면 지구 전체의 탄소량은 지구 내부에 묻혀있는 탄소량이 184경5000조 t이며, 지구상에 분포하는 탄소량은 43조5000억 t으로 전체의 0.0023%에 해당한다.
즉 지구표면과 공기 중에 있는 탄소의 양은 극히 미미하다는 것이다. 이를 다시 분류해 보면 85%가 바닷물 속에 녹아 있고 4.6%가 생물권(terrestrial biosphere)에 존재하며 표면해수에 9000억 t이 녹아있다. 우리에게 가장 큰 영향을 주는 것은 대기권에 머무는 탄소인데 이는 5900억 t 정도라고 한다. 대기권의 탄소량의 증가는 인간은 물론 지구상의 모든 생물에게 지대한 영향을 미친다.
6600만 년 전 칙술루브 소행성 충돌로 수천억 t의 이산화탄소가 배출되어 공룡이 멸종하였고, 2억5000만 년 전(Permian-Triassic Period)에는 지진과 화산으로 인하여 마그마가 분출되면서 수십억 t의 이산화탄소를 배출해 지구상의 생물 95%가 멸종한 바가 있다고 전해진다.
Tobias Ficher 교수에 따르면 지구상에서 1년에 배출되는 탄소의 양은 100억 t 정도이며 산업혁명(1750년) 이후 2조 t 정도의 탄소를 배출했다고 한다. 이 양은 대기권 전체 탄소량보다도 많은 양이다. 그러면 이렇게 배출된 탄소는 어떻게 다시 수거할 수 있는가?
미국의 국립아카데미가 발표한 2018년 5월 회보에 따르면 생명체가 보유한 탄소량이 5500억 t이며 이중 식물이 4500억 t, 박테리아와 곰팡이가 각각 700억 t과 120억 t을 가지고 있다고 하니 식물의 탄소 회수 기능이 대단히 크다는 사실을 알 수 있다.
탄소 문제를 해결하고자 하면 탄소 배출을 줄이는 노력과 함께 탄소를 포집하여 활용하고 저장하는 기술(Carbon Capture, Utilization and Storage)이 동시에 발전해야 한다. 우리나라도 2050년까지 탄소중립을 선언하였다.
수출을 주로 하는 우리나라의 입장에서는 제품에 탄소세를 도입하려는 각국의 움직임에 빠른 대처가 필요하다. 모든 제품을 생산하려면 에너지를 소모하고 제조공정에서 탄소와 관련된 가스(Gas)를 사용하는 경우가 많다. 벌써 외국에서는 제품을 생산하면서 얼마의 탄소를 배출하는지 데이터를 요구하고 있고 이를 근거로 탄소세를 부과하려는 추세이다. 즉 우리가 제조하는 제품의 원가가 상승하는 요인이 되는 것이다.
전기의 소요량은 측정하기가 쉽고 이를 탄소와 연계시키는 연구와 노력은 상당 수준 진척되어 있다. 그러나 그 이외의 탄소 배출량을 측정하는 방법은 매우 어렵다. 탄소의 생성에서 저장까지의 주기(Carbon Life Cycle)를 명확하게 알려면 탄소의 이동을 추적하는 시스템이 필요하다. 새로 제작하는 설비에는 측정 장비를 개발하여 부착하는 노력을 하면 되지만 기존에 사용하는 설비에서는 상당한 자금과 기술이 필요하다. 이를 위해서는 탄소중립을 추구하는 정부에서도 배출감소와 수거·저장에 관한 일만큼이나 기존의 공정 단계마다 탄소량의 정확한 측정기술을 개발해 제품에 부과될 탄소세를 최소화하여 수출경쟁력을 강화하는 정책수립을 해야 될 것이다.
탄소의 배출을 줄이기 위해 개인의 노력도 중요하지만 장기적이고 근본적인 해결 방법으로는 탄소를 소모하는 식물의 확대가 가장 큰 효과를 나타내고 있다.
그런데 지금도 지구의 허파라고 불리는 아마존의 벌목은 계속되고 있다. 우리나라에서도 지역마다 나무를 베어내어 헐벗은 산이 눈에 띄게 증가한다. “내일 지구가 멸망하더라도 나는 오늘 한 그루의 사과나무를 심겠습니다”라는 말이 생각난다.
에너지를 생성하는 재료를 탄소에서 청정에너지인 수소로 대체하는 것은 매우 잘 하는 일이다. 탄소중립에는 예외가 없다. 적극적인 실천이 필요하다.
김학선 UNIST 전기전자공학과 교수 미래차연구소장