<기후재앙을 피하는 법> 빌 게이츠
#기후재앙을피하는법 #빌게이츠 #김영사 [평점 9.6 / 10.0]
빌 게이츠는 여러 온실가스의 영향도를 측정하기 위해 '이산화탄소 환산톤'을 기준으로 삼고 있습니다. 이산화탄소 환산톤은 여러 온실가스를 이산화탄소 배출량으로 환산하여 계산한 수치입니다. 이 기준으로 측정한 인류의 연간 온실가스 배출량은 510억 톤입니다. 그리고 이 510억 톤을 제로화하기 위한 현실적인 방안을 제시하고 있습니다.
510억 톤을 나누어보면 전기 생산 138억 톤(27%), 제조 158억 톤(31%), 사육과 재배 97억 톤(19%), 교통과 운송 82억 톤(16%), 냉방과 더위 36억 톤(7%)으로 구분할 수 있습니다. 이는 우리가 탄소배출을 0으로 줄이기 위해서는 전기 생산, 제조, 사육과 재배, 교통, 온냉방과 관련된 모든 활동을 변화해야 한다는 말과 같습니다.
현재 이슈가 되는 ESG와 관련된 활동을 510억 톤과 비교해 보면 그 영향도가 너무나 미미하다는 걸 알 수 있습니다. 예를 들어 내연기관 자동차를 전기차로, 화석연료를 재생에너지로 전환하는 일들입니다. 이런 일들도 우리가 느끼기에 불편하고 아직 먼 이야기인데 이 모든 걸 완벽하게 변화시킨다 하더라라도 현재 일류가 배출하는 탄소의 절반도 되지 않습니다. 또한 책에서 말하고 있는 구체적인 넷제로를 위한 방안도 아직은 미래지향적인 이야기들이 많습니다. 탄소포집, 소형 원자력 발전, 스마트 전력망, 대체육, 구름 표백, 지구 공학, 생활 습관 개선 등입니다. 갈 길은 너무나도 요원합니다.
현실과 목표의 간극을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 빌 게이츠가 책에서 주장하는 계량화된 현실과 목표의 간극은 환경운동가들의 자극적인 선전이나 맹목적인 비판보다 훨씬 합리적이고 설득력 있는 주장으로 느껴졌습니다. 또한 나름의 대안을 제시하고 있다는 점에서 큰 공부가 되었습니다. 기후재앙을 피하기 위한 저자의 구체적인 방법은 꼭 공부해볼 필요가 있다고 생각합니다. 기후재앙에 대해 관심이 있거나 또는 관심을 가져야 한다는 의식이 있는 독자라면 꼭 한번 읽어야 할 책이 아닐까 생각합니다.
우리가 2020년 한 해 동안 온실가스 배출량을 5퍼센트 감축하는 데 어떤 대가를 치렀는지 생각해보자. 수백만 명의 사람이 죽었고 수천만 명의 사람이 실직했다. 다시 말해서 누구라도 다시 반복하고 싶지 않은 상황이었다. 그럼에도 세계의 온실가스 배출량은 기껏해야 5퍼센트, 어쩌면 이보다 더 적게 감축됐을 것이다. 코로나19로 온실가스 배출량이 이 정도 감축된 것이 놀라운 게 아니라, 이 정도‘밖에’ 감축되지 않은 것이 실로 놀랍기만 하다.
‘몇 톤의 온실가스’라는 글을 볼 때마다 그 숫자가 세계 연간 총 이산화탄소 배출량(이산화탄소 환산톤)인 510억 톤의 몇 퍼센트인지를 계산하라.
‘킬로와트’라는 말을 들으면 ‘가정’을 떠올리면 된다. 기가와트는 ‘도시’, 그리고 수백 기가와트나 그 이상은 ‘나라’라고 생각하면 된다.
만약 누군가가 특정 전력원(풍력, 태양광, 원자력 등)으로 세계의 에너지 수요를 충족할 수 있다고 말한다면, 필요한 양의 에너지를 생산하기 위해 얼마나 큰 장소가 필요할지를 계산해야 한다.
연구 개발 능력이 탁월한 나라들은 새로운 제품을 만들 수 있고, 이런 제품들을 저렴하게 만들어 아직 높은 그린 프리미엄 때문에 그린테크를 제대로 활용하지 못하는 나라에 수출할 수 있다. 이 단계까지 가면 기후변화에 대처하는 데 어떤 나라가 무임승차를 했는지, 어떤 나라가 충분한 노력을 하지 않았는지 따질 필요가 없게 된다. 혁신을 통해 제로 탄소 기술을 저렴하게 만들어 시장을 선도하기 위해 국가 및 기업들이 서로 경쟁을 벌일 것이기 때문이다.
1. 온실가스 배출량이 얼마나 큰지 알고 싶다면 온실가스 배출 총량인 510억 톤의 몇 퍼센트인지를 생각하라. 2. 온실가스가 배출되는 다섯 가지 활동(무언가를 만들고, 기르고, 전기를 생산하고, 움직이고, 시원하고 따뜻하게 하는 일)에 대해 각각의 해결책을 찾아야 한다는 점을 명심하라. 3. 킬로와트 = 집, 기가와트 = 중간 크기의 도시, 수백 기가와트 = 크고 부유한 나라. 4. 얼마나 큰 공간이 필요할지를 생각하라. 5. 그린 프리미엄을 염두에 두고, 중간소득 나라들도 충분히 감당할 만큼 저렴한지 질문하라.
대체 왜 그린에너지 기술은 더 비쌀까? 첫째, 그린에너지가 비싼 것이 아니라 화석연료가 굉장히 싸다고 할 수 있다. 둘째, 앞에서 언급했듯이 모두가 괜찮은 수준의 재생에너지원을 보유한 것은 아니다. 가장 큰 이유는 안정성에 대한 우리의 요구와 간헐성의 저주다.
우리가 더 많은 원자력발전소를 사용하지 않는 이상, 가까운 미래에 저렴한 비용으로 전력망을 탈탄소화할 수 있는 방법은 보이지 않는다.
무탄소 전기 만들기
핵분열. 원자력발전의 장점은 다음과 같이 단적으로 요약할 수 있다. 원자력발전은 밤낮과 계절에 구애받지 않고 전력을 생산할 수 있으며, 지구상 어디에서나 작동할 수 있고, 대규모로 생산이 가능하면서도 유일하게 탄소를 발생시키지 않는 에너지원이다.
핵융합은 지구에서 흔히 얻을 수 있는 수소를 사용하기 때문에, 핵융합으로 얻는 연료는 풍부하고 값도 저렴할 것이다.
해상풍력offshore wind. 풍력 터빈을 바다나 물속에 설치하는 것에는 많은 이점이 있다. 많은 대도시가 바닷가 근처에 위치해 있기 때문에, 전기를 대도시 인근에서 생산할 수 있어 이런저런 송전 문제를 겪지 않아도 된다. 또한 해상에서는 바람이 꾸준하게 불기 때문에 간헐성은 큰 문제가 되지 않는다.
배터리. 나는 내가 상상했던 것보다 더 많은 시간을 배터리를 배우는 데 투자했다. 그리고 내가 상상했던 것보다 더 많은 돈을 배터리 스타트업으로 잃기도 했다. 놀랍게도 리튬이온전지(노트북과 휴대폰에 사용된다)의 많은 한계에도 불구하고 이를 개선하기가 어렵다. 연구원들은 우리가 배터리를 만드는 데 사용할 수 있는 모든 금속을 시험했지만, 우리가 이미 만든 배터리보다 성능이 월등하게 뛰어난 배터리를 만들 수 있는 금속은 없는 것으로 보인다.
양수발전pumped hydro. 양수발전은 하나의 도시가 사용할 만큼의 에너지를 저장하는 방식이다. 작동 원리는 이렇다. 전기가 저렴할 때(예를 들어 강풍이 풍력 터빈을 매우 빠르게 돌릴 때) 물을 언덕 위의 저수지(상부 저수지)로 끌어 올린다. 전력 수요가 줄어들면 물을 하부 저수지에 방수해서 터빈을 작동시켜 전기를 생산한다.
전력 저장과 관련하여 저렴한 수소는 다른 아이디어들을 쓸모없게 만들 수 있을 것이다. 그 이유는 수소가 연료전지 배터리의 핵심 성분이기 때문이다. 연료전지는 두 가스(보통 수소와 산소) 사이의 화학적 반응으로 에너지를 얻는다. 이런 과정에서 만들어지는 유일한 부산물은 물이다.
하지만 태양광발전과 풍력발전으로 지금보다 더 많은 전기를 생산하려면 훨씬 더 많은 땅이 필요하다는 사실을 깨달은 후, 내 주장을 조금 굽혀야만 했다. 석탄발전소에서 생산하는 전기와 동일한 양의 전기를 생산하기 위해 태양광발전단지는 다섯 배에서 최대 50배 더 많은 땅을 필요로 한다.
콘크리트는 녹이 슬지도 않고 썩지도 않으며 불에 타지도 않는다. 현대에 건물을 지을 때 콘크리트를 쓰는 이유다.
철근은 콘크리트와도 환상의 파트너십을 자랑한다. 강철 막대가 삽입된 콘크리트 블록은 엄청난 무게를 견딜 수 있고 비틀어도 부서지지 않는 마치 마법과도 같은 건축자재다. 많은 빌딩과 다리에 철근콘크리트가 사용되는 이유다
이런 자재들을 계속 만들다 보면 많은 양의 온실가스가 배출된다. 사실 이 자재들은 전 세계 배출량의 3분의 1을 차지한다. 그리고 어떤 경우, 특히 콘크리트의 경우 탄소를 배출하지 않고 만들 수 있는 현실적인 방법이 없다.
그린 프리미엄을 계산하려면 제조 과정의 어떤 단계에서 온실가스가 배출되는지를 이해해야 한다. 여기에는 총 세 단계가 있다. 우리는 1) 화석연료를 사용하여 공장 운영에 필요한 전기를 생산할 때, 2) 철광석을 녹여 강철을 만들듯이 전기로 제조에 필요한 열을 만들 때, 3) 시멘트를 만들 때 이산화탄소가 배출되는 것처럼 무언가를 실제로 만드는 과정에서 온실가스를 배출한다.
시멘트를 제외한 다른 자재들의 경우, 우리에게 가장 필요한 것은 안정적인 깨끗한 전기다. 전기는 이미 전 세계적으로 제조업에서 사용하는 모든 에너지의 4분의 1을 차지한다.
제조 과정을 제로 탄소화하는 과정은 이렇게 요약할 수 있다. 1. 가능한 모든 과정을 전기화하라. 하지만 많은 혁신이 필요할 것이다. 2. 이미 탈탄소화한 전력망으로부터 전기를 얻어라. 이 역시 많은 혁신이 필요할 것이다. 3. 배출되는 이산화탄소를 흡수하기 위해 탄소포집 기술을 활용하라. 이것도 마찬가지다. 4. 더 효율적으로 자재들을 사용하라. 마찬가지다.
농업에서 가장 많이 배출되는 온실가스는 이산화탄소가 아니라 메탄과 아산화질소다. 메탄 분자는 1세기 동안 무려 이산화탄소보다 28배나 더 심한 온난화를 일으킨다. 아산화질소는 무려 265배나 더 심한 온난화를 일으킨다.
비료를 사용하는 과정에서 배출되는 온실가스는 줄일 방법이 없다. 탄소를 포집하는 것처럼 아산화질소를 포집할 수 있는 기술은 아직 없기 때문이다. 제로 탄소 비료의 그린 프리미엄을 계산할 수 없다는 뜻이다.
이 모든 요소를 고려해 계산하면, 열대 지역의 약 50에이커의 땅에 나무를 심어야 평균적인 미국인 한 사람이 일생 동안 배출하는 온실가스를 흡수할 수 있다. 여기에 미국 인구수를 곱하면 160억 에이커, 즉 6,500만 제곱킬로미터 이상의 땅이 필요하다. 세계 대륙의 약 절반이 필요한 셈이다. 그리고 이 나무들은 영원히 보존되어야 한다. 미국의 배출량만 고려했을 때 이 정도다. 다른 나라의 배출량은 아직 계산하기 전이다.
화석연료를 태워 발생한 문제를 해결할 정도로 많은 나무를 심을 수 있는 현실적인 방법은 없다. 나무와 관련하여 기후변화에 대응할 수 있는 가장 효과적인 전략은 그저 그만 베는 것이다.
이 장을 읽을 때 휘발유와 관련해서는 딱 두 가지만 기억하면 된다. 확실한 효과를 내고 저렴하다는 점이다.
비행기가 이륙할 때 연료가 전체 비행기 무게의 20~40퍼센트를 차지한다는 사실을 이미 알고 있었다. 그래서 나는 동일한 에너지를 얻기 위해서는 제트연료보다 35배나 무거운 배터리가 필요하다는 사실을 그에게 말해줬다. 그는 바로 이해했다. 더 많은 동력을 얻기 위해 비행기는 더 무거워져야 하는데, 그러다 보면 어느 순간 이륙도 할 수 없을 만큼 무거워질 것이다.
컨테이너선이나 비행기처럼 자동차보다 더 무거운 것들을 움직일 때, 운송 수단이 크고 재충전 없이 더 멀리 운전할수록, 그것을 움직이는 동력원으로 전기는 괜찮은 선택지가 되기 어렵다는 말은 하나의 법칙이 된다.
교통 및 운송과 관련된 제로 탄소 미래는 이렇게 요약할 수 있다. 할 수 있는 한 모든 자동차를 전기화하라. 그리고 나머지 교통 및 운송 수단에 대해서는 저렴한 대체 연료를 마련하라.
열펌프는 기체와 액체가 수축하고 팽창하는 과정에서 온도가 변하는 현상을 이용해 작동한다. 꽉 막힌 파이프에 냉각수를 흘려 보낸 다음, 압축기와 특수 밸브를 사용해 냉각수에 압력을 가한다. 그러면 냉각수는 파이프의 어느 지점에서 열을 흡수하고 다른 곳에서 열을 방출하는 식으로 온도를 조절한다. 이런 방식으로 겨울에 사람들은 집 밖의 열을 집 안으로 들여오고 (극심하게 추운 날만 아니면 가능하다), 여름에는 반대로 집 안의 열을 집 밖으로 내보낸다.
열펌프는 냉장고라고 불린다. 냉장고 바닥에서 나오는 따뜻한 공기는 음식의 열을 냉장고 밖으로 빼낸 것이다. 이렇게 음식은 시원하게 유지된다.
이제 우리는 전기 생산, 제조, 사육, 이동, 그리고 냉방과 난방이라는 다섯 가지 온실가스 배출원을 모두 다뤘다. 아래 세 가지는 독자들이 확실히 이해했을 거라고 생각한다. 1. 이 문제는 인간의 모든 활동과 연관될 정도로 매우 복잡하다. 2. 방출량을 줄이기 위해서는 이미 보유한 몇몇 기술을 사용해야 한다. 3. 하지만 필요한 모든 기술을 갖춘 것은 아니다. 모든 분야에서 그린 프리미엄을 더 낮춰야 한다. 아직 우리는 더 많은 기술 혁신을 해야 한다는 말이다.
실질적으로 가난한 사람들은 기후변화에 전혀 영향을 끼치지 않았음에도 불구하고 그들은 기후변화의 가장 큰 피해자다. 실로 ‘불편한 진실’이 아닐 수 없다.
우리는 적응을 위한 비용을 ‘지금’ 지불하지만 그 투자에 대한 경제적 보상은 수년 동안 이루어지지 않을 수 있다. 이것이 우리가 해결해야 할 문제다.
지구공학의 기본적인 아이디어는 지구의 대양과 대기에 일시적인 변화를 가해 지구 온도를 낮추는 것이다. 쉽게 말해 ‘비상시’를 위한 최첨단 기술이라고 생각할 수 있다. 이것이 성공한다고 해서 온실가스 저감이라는 우리의 책임이 면피되는 것은 아니지만, 그래도 제대로 된 행동을 할 수 있을 때까지 시간을 벌어줄 수는 있다. .... 지구에 도달하는 햇빛의 양을 약 1퍼센트 줄여야 한다고 생각한다.
구름 표백cloud brightening이다. 구름의 윗부분은 햇빛을 반사하는데(흰색은 빛을 반사한다—옮긴이), 그렇다면 염수salt spray로 구름을 인공적으로 더 희게 만들면 더 많은 햇빛이 반사될 것이고 지구는 더 시원해질 것이다.
‘정책’이라는 단어처럼 모호하면서도 매력 없는 단어도 드물 것이다. 새로운 배터리 개발을 이끈 정부 정책보다는 새롭게 개발된 최신 배터리가 ‘섹시’하게 인식된다. 하지만 정부가 세금을 투입해 배터리 연구를 지원하지 않았더라면, 연구실에서 나온 연구 결과를 시장화할 수 있게 도와준 정책이 없었다면, 그리고 새로운 시장을 만들고 새로운 제품을 대규모로 팔 수 있게 도와준 규제가 없었더라면 새로운 배터리는 존재하지 못했을 것이다.
기술과 발을 맞추지 못하는 정책의 대표적인 예는 원자력 산업이다. 원자력은 거의 모든 곳에서, 매일 24시간 동안 사용할 수 있는 유일한 무탄소 에너지원이다.
만약 목표가 ‘2030년까지 온실가스 감축’이라면 우리는 이 목표를 위한 수단에만 집중할 것이다. 설령 이런 방식이 제로 달성이라는 궁극적인 목표 달성을 더 어렵게 하거나, 아니면 불가능하게 만들어도 말이다.
예를 들어 ‘2030년까지 온실가스 배출량 감축’이 목적이라면 우리는 석탄화력발전소 대신 탄소포집 장치가 설치된 가스화력발전소를 건설할 것이다. 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있기 때문이다. 하지만 지금 짓는 가스화력발전소는 2050년에도 여전히 운영될 것이다(발전소는 건설 비용을 회수하려면 몇십 년은 운영되어야 한다). 그러는 사이에 발전소는 계속 온실가스를 배출한다. 우리는 ‘2030년까지 온실가스 감축’이라는 목표는 달성할지 몰라도 ‘2050년까지 제로 달성’은 요원해질 것이다.
기후 과학은 왜 우리가 기후변화라는 문제에 대응해야 하는지 이유를 설명하지만, 이 문제에 어떻게 대응해야 하는지는 설명하지 않기 때문이다.
다만 모든 사람이 온실가스 배출의 진정한 비용을 치러야 한다는 것이 탄소 가격제의 진정한 목적이다.
그리고 이것은 정말 중요한 점인데, 그린 프리미엄을 낮추는 것은 자선사업이 아니다. 청정에너지 연구 개발에 대한 투자를 단지 호의나 자선으로 생각해서는 안 된다. 많은 대기업이 탄생하고 많은 일자리가 만들어지고 동시에 이산화탄소 배출량도 줄일 수 있는 새로운 산업을 위한 기회로 봐야 한다.
첫째, 국제 협력이 필요하다. ‘협력’은 한 귀로 듣고 한 귀로 흘릴 수 있는 진부한 표현일 수 있지만 그래도 그 중요성은 간과할 수 없다. 둘째, 우리의 노력에는 과학이 뒷받침돼야 한다. 다양한 과학의 도움을 받아야 한다. 셋째, 해결책은 가장 큰 타격을 입은 사람들이 필요로 하는 것을 충족해야 한다
