[중도시평] 탄소중립과 엔트로피 법칙

  • 오피니언
  • 중도시평

[중도시평] 탄소중립과 엔트로피 법칙

이원묵 건양사이버대 총장

  • 승인 2021-12-28 10:35
  • 신문게재 2021-12-29 18면
  • 박수영 기자박수영 기자
이원묵 건양대총장
이원묵 건양사이버대 총장
인류 문명사는 불(火)과 도구의 발전사라고 한다. 근대 문명을 견인해 온 화석연료가 기후변화의 주범으로 등장했다. 탄소중립(Carbon neutral)은 생활과 산업에서 사용된 화석연료에서 발생 되는 탄산가스양만큼을 회수하여 지구의 탄산가스 순 배출이 없도록 하겠다는 정책이다. 전체 에너지는 지구가 포함하고 있는 화석연료에서 우라늄에 이르기까지 다양한 종류의 에너지원과 지구 밖에서 오는 태양복사 에너지로 구분되며, 그 에너지양은 일정하다. 최근 화석연료 소비량 증가로 인하여 쓸모있는 에너지가 쓸모없는 에너지인 탄산가스를 급증시키고 있다. 탄산가스는 열용량이 크고 확산성이 작아서 국지적 기류변화와 기온상승 효과에 의한 기후변화의 주인으로 알려졌다. 탄산가스의 급증으로 광합성과 흡수 등에 의한 지구의 자연적 환경생태 복원력은 급격히 상실돼 가고 있다고 한다. 사람은 체온이 1℃만 상승해도 열병을 앓는 것처럼, 지구 온도가 1℃만 올라가면 극지방 해빙으로 해수면 상승과 생태계에 큰 변화가 일어난다고 한다. 혹자는 지금의 코로나 팬데믹도 지구 온난화로 인한 생태계 교란에 따른 X-이벤트(extreme event)의 전조현상이라 경고한다. 지난달에 산업혁명의 발상지인 글래스고에서 197개국 세계 정상들이 모여 2050년까지 탄소중립 달성을 위한 'UN 기후협약 COP26'을 선언하였다. 이 약속을 지키기 위해 각국은 산업, 인구, 경제 규모에 따라 복잡한 이해관계가 얽혀져 있다. 우리나라는 2030까지 화석연료 사용량을 40%나 감축한다고 약속하였다. 지키기 어려운 '심 봉사의 공양미 300석' 약속과 다르지 않다.

엔트로피 법칙은 자연과학을 배운 대학생들은 잘 알고 있는 열역학 제2법칙이다. 엔트로피의 이론적 정의는 열량을 절대온도로 나눈 상태함수다. 에너지 활용을 위해서는 저장, 전달 그리고 변환과정들이 불가피한데, 자연적 에너지 흐름방향은 높은 온도에서 낮은 온도로 진행하므로 에너지 사용은 무조건 엔트로피 증가를 뜻한다. 이는 쓸모있는 에너지가 쓸모없는 에너지로 변한다는 것을 의미한다. 안정적인 질서 구조의 고체나 액체의 화석연료가 비가역적 과정을 통하여 무질서도가 훨씬 높은 기체 상태의 탄산가스로 배출되기 때문에, 이는 지구 엔트로피의 증가를 의미한다, 따라서 탄소중립은 탄산가스 회수보다 대체에너지(Alternative energy)를 통한 지구 엔트로피 증가를 최소화하기 위해 노력해야 한다. 따라서 풍력, 태양전지, 원자력, 수력, 수소, 연료전지와 같은 신재생 에너지(Sustainable and renewable energy) 중에서 화석연료보다 엔트로피 변화가 작은 친환경적이고, 경제적인 대체에너지를 찾는 것이 근본적 해결과제다.

대체에너지의 환경 친화성 평가는 원료, 소재, 공정, 운전, 폐기 단계로 소비되는 전 주기 엔트로피 증가량을 기준으로 하는 전 주기적 평가(LCA: Life cycle assessment)방법을 사용한다. 전문가들은 세계적 기술 동향을 고려하여, 국내 대체에너지 사업 중, 태양광 발전은 태양전지의 소재, 공정 그리고 운전 관리에 이르기까지 전 주기의 엔트로피 증가가 높게 나타나서, 우리나라 현실에서는 경쟁력을 낮게 평가하고, 원자력에너지가 가장 높은 경쟁력을 갖추고 있다고 한다. 더구나 청정에너지인 인공태양으로 불리는 핵융합 기술개발에 세계가 경쟁하고 있지만, 실용화까지는 요원한 실정이기 때문이다.

국가 에너지 정책은 매우 현실적 문제이므로 과학기술에 근거한 합리적 기준으로 실현돼야 한다. 정책은 이념의 영향을 받을 수 있을지 몰라도, 실현은 과학기술만이 가능하기 때문이다. 역사적으로 대재앙 앞에서 불합리한 정책선택이 또 다른 X-이벤트를 만든 사례는 많다. 중세 종교개혁과 페스트 전염병 창궐 시기에 "마녀사냥"이 일어나고, 18세기 산업혁명 기간에는 프랑스 혁명과 볼셰비키 혁명이 촉발되었던 것처럼, 정치적 레토릭은 잠시 시민을 열광시킬지 모르지만, 결국 그 결과는 국민의 고통으로 귀착되기 때문이다. 이원묵 건양사이버대 총장

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 與野 대전시장 선거 대충돌 "무능한 후보" vs "망국적 선동"
  2. [결혼]우애자 전 대전시의원 자혼
  3. [현장취재]개교 127주년 호수돈여고총동문회 정기총회
  4. [현장취재]대전크리스찬리더스클럽 월례예배
  5. '대전원명학교 배구부' 전국장애학생체육대회 8연패 … 모든 세트 승리
  1. ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주
  2. 한남대, 모두의 창업 지원접수 전국 대학 1위
  3. 부모의 자살시도에 가까스로 살아남은 아이…검찰, 친권박탈 신청 예고
  4. 대전 신탄진 정비소 차량 돌진 사고… 2명 부상 병원이송
  5. 충청향우회중앙회 신임 총재에 서효석 편강한의원 대표원장

헤드라인 뉴스


세종 `낙화축제` 도시 특화 브랜드 우뚝… 10만 인파 몰렸다

세종 '낙화축제' 도시 특화 브랜드 우뚝… 10만 인파 몰렸다

"세종 공원에 꽃비가 내렸어요." 세종 '낙화축제'가 도시 특화 브랜드의 한 축으로 확실히 자리매김하고 있다. 2023년 첫 선을 보일 당시부터 일단 '방문객 유입' 효과는 확실했다. 순식간에 5만 명 안팎의 인파가 몰렸다. 그렇다보니 진행과 운영상의 문제점을 노출했다. 교통 대란과 연출력의 한계, 불교계와 갈등도 가져왔다. 첫 해 호된 신고식을 치른 뒤, 낙화축제는 2024년과 2025년 연출 장소 변경 등의 과정을 거쳐 한층 안정된 행사로 나아갔다. 2026년 5월 낙화축제는 세종시의 대표 축제임을 확실히 보여줬다. 세종특별자치..

서산시, 체육 인프라 확충 속도, 파크골프장·국민체육센터 조성 추진
서산시, 체육 인프라 확충 속도, 파크골프장·국민체육센터 조성 추진

충남 서산시가 시민 생활체육 활성화와 체육 인프라 확충을 위해 야구장과 국민체육센터, 파크골프장 조성사업 등을 잇따라 추진하며 스포츠 문화도시 조성에 속도를 내고 있다. 서산시 체육진흥과는 15일 성일종 국회의원과 서산시체육회 윤만형 회장과 임원, 이은구 서산시 체육진흥과장, 최희환 팀장을 비롯한 관계자들이 참석한 가운데 체육시설 확충 관련 간담회를 열고 주요 현안사업에 대한 국·도비 지원 방안을 논의했다. 이 자리에서는 야구장과 수영장, 테니스장, 축구장 등 공공체육시설 추가 조성 계획과 종합운동장 조명시설 설치사업 등이 주요 안..

충북도, 미래 10년 바꿀 SOC 밑그림 그린다… 공항·철도·도로 국가계획 반영 총력
충북도, 미래 10년 바꿀 SOC 밑그림 그린다… 공항·철도·도로 국가계획 반영 총력

충청북도가 향후 10년 이상 지역 발전을 견인할 대규모 국책 SOC(사회간접자본) 사업들을 정부의 국가계획에 반영하기 위해 행정력을 총집결한다. 도는 올 하반기 국토교통부 등이 확정·고시하는 주요 교통 인프라 계획에 도내 핵심 숙원사업들을 대거 진입시킨다는 구상이다. 도는 15일 경제부지사실에서 이복원 경제부지사 주재로 균형건설국장 및 소관 과장 등이 참석한 가운데 '국가계획 핵심사업 반영을 위한 대응전략 회의'를 개최하고 부처 설득을 위한 본격적인 브레인스토밍에 나섰다. 공항 분야에서는 청주국제공항을 명실상부한 중부권 거점 및 공..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주 ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주

  • 전국동시 지방선거 대비 대테러 합동훈련 전국동시 지방선거 대비 대테러 합동훈련

  • 오늘은 내가 대전시의원…‘의정활동 체험 재미있어요’ 오늘은 내가 대전시의원…‘의정활동 체험 재미있어요’

  • ‘딸과 함께 후보자 등록’ ‘딸과 함께 후보자 등록’