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Environment & Energy (환경에너지)

당신에게 내일이 있는가?

by 엔조잉 2018. 7. 6.

 

내일을 생각하는 사람, 손?

 오늘의 우리는 마치 내일을 생각하지 않는 사람들처럼 무엇이든 흥청망청 쓰고 있다. 그렇지만 에너지자원은 무한정이 아니며, 여기에 고민이 생긴다. 도대체 에너지란 뭘까? 에너지를 보는 관점을 열과 일로 본다고 하면, 먼저 에너지는 열의 양이라고 생각할 수 있다. 연료를 태우면 거기서 나오는 에너지는 뿜어나오는 열과 얼추 비슷하다. 그런데 운동의 차원에서 보면 에너지는 일이라고 볼 수도 있다. 물체를 어느 거리만큼 밀면 거기에 들어간 에너지는 힘에다 거리를 곱한 값과 엇비슷하다. 처음에 사람들은 생물자원에서만 열에너지를 얻었다. 보통은 마우와 짚을 썼고 나무가 귀한 인도 같은 곳에서는 소똥을 썼다. 운동에너지도 생물자원에서 얻었다. 가축을 부리던가 사람이 직접 일을 했다. 이렇게 고새하면서 사람들은 문명을 일구었다. 열을 더 많이 얻는 비결도 터득햇다. 나무로 숯을 만들면 더 불길이 세졌고, 화덕, 가마, 용광로에서 빵, 벽돌, 쇠까지 구웠다. 이때는 보통 숲 부근에서 이러한 활동이 리뤄졌는데, 연료가 풍부해야 했기 때문이다. 1700년까지 이런 식으로 살다가 그다음에 놀라운 발명품이 나타났다. 바로 증기기관이었다.

 

혁명, Revolution

증기기관은 열을 일로 바꾼 최초의 기계였다. 불을 때면 알아서 일을 하는 신통한 기계였다. 증기기관은 과학적, 실용적으로 엄청난 여파를 낳았다. (환경적으로도..) 증기기관은 변환기이고, 결국 모든 에너지 기술의 핵심은 변환기지만 100%성능을 자랑하는 변환기는 없다. 열 등으로 상당부분 에너지를 잃기 때문이다. 증기기관이 널리 쓰이면서 증기기관에 들어가는 연료 수요도 늘어났다. 그래서 수이 남아나지 않았다. 그때 혜성처럼 나타난 것이 바로 석탄이었다. 이것이 인류사에 일어난 두번째 혁명이었다. 이제까지는 생물자원에만 의존했는데 처음으로 화석연료에서 에너지를 얻은 것이다. 증기기관과 석탁이 나타난 뒤로 여기저기서 발명과 발견이 폭발적으로 이루어졌고, 이는 되돌릴 수가 없는 일이었다. 그 다음 200년 동안 새 변환기, 새 기술, 새 연료, 심지어는 전기 같은 새 에너지가 쏟아져 나왔다. 예를 들면, 내연기관, 발전기, 전동기, 원자로, 수력발전, 전구, 가스난로 등이 있다. 이로써 더 많은 사람이 더 많이 조직되었는데, 이것이 산업혁명이다. 이중 전기는 팔방미인이고 융통성이 있고 전달이 쉽고 적어도 소비자가 사용하는 단계에서는 깨끗하며, 물이나 바람으로도 만들 수 있고 화석연료에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 하지만 새로운 에너지들 중 가장 비효율적인 것으로 따지면 전기를 따라올 에너지가 없다. 이유는 변환기가 신통치 않기 때문이다. 백열전구의 에너지효율은 5% 수준이며 나머지 95%는 믿기 어렵겠지만 열로 날아간다. 여기다가 전기에너지를 생산하는데 들어간 기름을 추출하고 운송하는데 들어간 에너지까지 따지면 백열전구의 에너지효율은 2%에도 미치지 못한다. 형광등은 조금 더 높다.  1870~1970년 한 세기 동안 에너지는 비교적 싼값에 풍부하게 공급되엇다. 특히 미국은 원유와 석탄이 많아서 에너지 가격이 쌌다. 사정이 이렇다보니 효율이니 오염이니 따질 생각을 미루고 에너지를 빨리빨리 많이 만들어서 발전하고 쓰자는 생각이 강했다. 이렇게 세계 에너지 소비는 1860년~1985년 사이에 무려 60배가 늘었다. 특히 자동차가 없으면 넓은 땅에서 꼼짝하기 힘든 미국에서는 폭발적인 증가세를 보였다. 또한, 알루미늄 만드는데 강철보다 전기가 15배가 들어가지만 전기가 싸다보니 아까운줄 모르고 만들고 썼다. 알루미늄 음료수 깡통 하나를 만드는 데 들어가는 전기는 100와트짜리 전구를 4시간 밝히느데 드는 전기과 같다고 한다. 서유럽은 미국보다 석유나 석탄매장량은 적지만 역국, 프랑스, 독일 같은 나라는 경제력과 군사력을 앞세워 해외에서도 에너지 자원을 얻는다. 하지만, 유럽은 기름값이 비싸서 에너지를 아껴쓰는 경제를 만들게되었고 이는 유럽의 1인당 에너지 소비량이 미국의 절반 수준에 머무는 성과를 만들어냈다. 에너지 위기를 일찍 생각해낸 것이다.

 

에너지 위기

 에너지 문제의 해법을 찾기가 쉽지 않은 것은 에너지 소비가 불평등하기 때문이다. 세계 인구의 4%를 차지하는 미국이 전세계의 에너지를 25%나 썼다. 그러니 미국이 먼저 솔선수범해야하지만, 새로운 당선자는 가입해놓았던 파리 협정도 탈퇴하였다. 전세계의 비난이 있을 수 밖에 없었다. 그러나 미국이 할 말이 아예 없는 것은 아닌게, 개발도상국은 에너지 위기에 가속을 붙이며 발전 중이기 때문이다. 이렇게 에너지 문의 해법 찾기는 여간 어려운 것이 아니다. 그렇지만 아직도 에너지를 못 쓰고 있는 가난한 사람들이 많다. 아직도 땔나무를 연료로 쓰는 사람들은 좀더 질 좋은 에너지를 쓰기를 원한다. 앞으로도 좋은 에너지를 편리하고 안전하고 좋은 효율로 쓰기위한 니즈는 전세계 누구에게든 있을 것이므로, 에너지를 아끼는 것도 중요하지만, 좋은 에너지를 찾아내는 것이 궁극적으로 필요하게 되었다. 아무튼 에너지 위기를 근본적으로 해결하려면 적어도 에너지를 많이 쓰는 사람들이 앞장 써야 하는 것은 사실이다. 절약을 위해서는 기본적으로 3가지를 이야기 해야한다. 산출, 쓰레기, 투입이다. 산출이란 에너지를 적게 쓰기 위한 일이다. 캔보다는 병에 든 음료수가 좋고, 자가용보다는 대중교통, 자전거를 이용하고, 여럿이 나누어 타고, 많이 걷고, 겨울에는 실내온도를 낮추는 일상적이고 한마디로 시간이 걸리고 귀찮은 것들이다. 이것은 개개인이 선택하기 나름이지만 에너지 가격이 폭등하면서 정부와 기업도 이런 방향으로 움직일 수 밖에 없다. 신도시를 개발할 때도 거주 공간을 가급적 업무 공간이나 상가와 가까운 거리에 조성하여 이동 거리를 줄인다거나, 부모가 왔다 갔다하면서 기름을 낭비하지 않도록 직자 안에 탁아 시설을 두는 것도 이러한 방향에 도움이 되는 것이다. 둘째로 쓰레기를 줄인다는 것은 시스템의 효율성을 높인다는 것이다. 일화용품을 자제하거나 재활용을 하는 것들인데, 특히 알루미늄을 재활용할 경우 깡통을 만드는데 들어간 에너지가 한번에 날아가지 않게 된다. 에너지 효율을 높이는 방법은 이 밖에도 수두룩하다. 연비가 좋은 차, 방열재를 넣은 건물, 에너지 절약 등급이 높은 가전제품, 중간중간 거치는 변환단계를 최소한하는 대중교통들도 에너지 낭비를 막는 좋은 방법들이다. 공항까지 버스와 전철들이 연결되는 것들도 이러한 이점이 존재한다. 마지막으로 투입은 후에 저절로 조절 될 것이다. 석유가 떨어지면 자동차는 멈출 수 밖에 없기에, 우리는 대안 에너지를 더 열심히 찾을 필요가 있다. 실제로 인간은 이렇게 문제를 해결하며 살아왔기에 믿어보는 것이다.

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