연일 푹푹 찌는 한여름의 더위가 맹위를 떨치고 있다. 울산의 기온은 기상관측 이래 최고치인 40℃를 넘어섰다. 이웃 일본과 중국도 40℃에서 44℃에 육박하는 살인적인 더위로 사람이 죽고 대지는 메말라 가고 있다. 문제는 앞으로도 이러한 현상은 매년 심화될 것이라는데 있다.

태양은 45억 년 동안 가동되어 왔으며, 우리에게 1㎡당 1.35KW의 에너지를 공급하며 앞으로도 50억 년 이상 더 빛을 밝힐 것이다.

1979년 영국의 제임스 러브록(James Lovelock)은 40억 년 이상된 지구의 지표면 160㎞ 아래의 마그마(magma)로부터 우주와 접하는 상공 160㎞까지의 공간을 가이아(Gaia)라고 불렀다. 그리고 가이아를 ‘지구상의 모든 생명이 늘 유지되도록 스스로 자기 조절하는 단일한 유기체’라고 하는 학설을 제기하였다.

이산화탄소(CO2)는 대기 밖에서 적당량을 유지하며, 지구의 생명체가 얼어 죽거나 과열되지 않도록 보호해주는 온실가스의 대부분을 차지하고 있다.

이산화탄소의 농도는 지구 역사 42만년 동안 180ppm에서 280ppm을 유지하여 왔으나, 2005년에 380ppm을 넘어선 후 매년 2ppm씩 증가하고 있다. 적정선을 넘어선 과다한 온실가스에 의해 지구 온난화가 가속되고, 지구상의 생명은 보호받지 못하고 멸종되어가고 있다.

태양광은 육지에서 30%, 바다에서 7%, 그리고 얼음에선 80%가 흡수되지 않고 반사된다. 지구 온난화로 북극의 컬럼비아 빙원, 남극의 라르센B 빙붕과 히말라야 동편 빙벽이 녹고, 지구는 더 많은 태양열을 흡수하여 온난화는 더욱 가속되고 있다.

이산화탄소의 배출량의 증가는 문명의 급속한 발달에 따른 결과로, 인구 증가와 삶의 수준 그리고 에너지 생산 방식에 의해 좌우된다.

현재 68억명에 달하는 세계 인구는 2075년에는 92억명에 이르게 된다. 삶의 수준의 척도가 될 수 있는 음식, 의복, 냉난방, 일상생활에서의 각종 서비스 수준은 나날이 향상되어가고 있고, 후진국과 개발도상국에서는 선진국의 소비패턴을 따라가고 있다. 과소비의 억제, 쓰레기 배출량의 감소나 재활용 기술의 개발을 통해 이산화탄소 배출을 감소시키는 데는 한계가 있다.

결국 에너지 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 줄이는 게 지구 온난화를 막을 수 있는 최선의 해결책이다.

뉴질랜드 정부는 2025년까지 신재생에너지 시스템으로 100% 전환할 예정이다. 또한 2026년까지 90% 이상의 제품을 쓰레기를 재활용하여 제작하는 ‘쓰레기 배출 제로 경제’를 지향하기로 하였다. 이러한 경향은 앞으로 전 세계에 확산될 것이고, 이산화탄소 배출량에 대한 국제적인 규제 또한 강화될 것이다.

화석 연료를 사용하는 발전소나 공장은 규제를 받기 전에 이산화탄소 포집과 저장에 관련된 기술을 개발하여야 할 것이다. 24기의 원자로 중 6기가 고장 상태인 한국에서의 새로운 원자력 발전소 건설은 위치 선정 시부터 안전을 우려하는 주민들과 환경단체 등의 반대로 더 이상 진척시키기 어려울 것이다.

한국의 선택은 탄소 배출이 없는 신재생 에너지의 생산으로 귀착될 수밖에 없을 것이다. 미국인 3억명이 필요로 하는 에너지를 대체 에너지로 공급한다면, 스페인 크기의 태양열 패널, 또는 카자흐스탄 크기의 풍력발전기 밀집 지역이 필요하다. 바람의 양과 방향이 제멋대로이고, 태양광 발전에 용이한 벌판이 부족한 한국에서는 대규모의 풍력발전이나 태양광 발전은 여건이 좋지 않다.

반면 나노기술 연료전지와 소규모로 분산된 수많은 태양광 패널과 소형 풍력 발전 설비와 이들을 융합시킨 가칭 ‘한국형 신재생 에너지 시스템’을 개발하여야 한다. 가정과 대규모 공장이나 기업들은 이를 활용하여 의무적으로 할당된 신재생 에너지를 생산하도록 하여야 할 것이다. 또한 이들을 체계적으로 관리할 수 있도록 지능형 전력망도 앞당겨 구축할 필요가 있다. 지금이야 말로 에너지 위기를 해결하고 더 맑고 낙관적인 한국의 미래를 위해 초석을 놓을 때이다. 뜨거워지고 있는 지구를 구할 때이다.

울산대학교 초빙교수 전 울산과학대 총장