[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. 5극 3특 전략에 라이즈 초광역 개편하는데 지역은 '논의 無'…"선제 기획 필요"
  2. 오용준 한밭대 총장 “기업 상주형 첨단전략 거점 과기대 필요"
  3. "종량제봉투 사재기 자제해야"…대전 자치구 '수급 안정'
  4. 대전 학교 급식 다시 파업… 직종교섭 난항으로 26~27일 경고파업
  5. 대전충남경총 제45회 정기총회… 지역경제 발전 공로 7명 표창
  1. 대전.충남 행정통합 무산 책임 두고 김태흠 지사.김선태 의원 격돌
  2. [사설] 수도권 '쓰레기 대란', 비수도권도 남 일 아니다
  3. [중도일보 독자권익위 3월 정례회] 행정통합·산단화재·지역의사제 등 논의
  4. 대전 안전공업 참사 첫 발인 엄수… 희생자 장례 절차 본격화
  5. [사설] 정부, 중동發 경제 위기에 비상 대응

헤드라인 뉴스


[재산공개] 이장우 대전시장 29억… 김영환 충북도지사는 -3억

[재산공개] 이장우 대전시장 29억… 김영환 충북도지사는 -3억

충청권 광역단체장 4명 가운데 김태흠 충남지사를 제외한 이장우 대전시장, 최민호 세종시장, 김영환 충북지사 등 3명의 재산이 늘어난 것으로 나타났다. 또 충청권 시도의장 4명 중에는 이양섭 충북도의장이, 대전 5개 구청장 중에는 서철모 서구청장이 가장 재산이 많은 것으로 집계됐다. 정부 공직자윤리위원회는 26일 이같은 내용을 골자로 하는 공직자 재산현황을 관보를 통해 공개했다. 이에 따르면 충청권 4개 시·도지사 가운데서는 이장우 대전시장이 29억 6000만 원으로 가장 많은 재산을 신고했다. 전년보다 9300만 원 늘어난 규모다...

한화 이글스, 28일 대전서 2026 KBO리그 첫 승 노린다
한화 이글스, 28일 대전서 2026 KBO리그 첫 승 노린다

프로야구 한화 이글스가 28일 대전 한화생명 볼파크에서 키움 히어로즈를 상대로 2026 KBO리그 개막전을 치른다. 한화는 개막전 선발투수로 외국인 용병 투수 윌켈 에르난데스를 낙점했다. 베네수엘라 출신 에르난데스는 우완 스리쿼터 유형으로 최고 156㎞, 평균 150㎞ 이상의 구속을 자랑한다. 특히 지난 시범경기에서 두 차례 등판해 1패, 평균자책점 4.50의 기록했다. 다소 아쉬운 성적이지만, 이닝당 출루 허용(WHIP·0.90)과 피안타율(0.167) 등의 세부 지표는 준수하는 평가를 받는다. 키움은 지난 시즌 8승 4패, 평균..

석유 최고가격제 27일 발표, 업계 인상 가능성에 정부 `유류세 인하폭 확대`
석유 최고가격제 27일 발표, 업계 인상 가능성에 정부 '유류세 인하폭 확대'

27일 정부의 2차 석유 최고가격제를 발표를 앞두고, 지역 주유소 업계에서는 직전보다 상한선이 높아질 가능성이 크다는 관측이 나오고 있다. 국제유가가 통상 2주간의 시차를 거쳐 국내시장에 반영되기 때문이다. 이에 정부는 유류세 인하 폭을 확대하고 적용 기간도 연장하는 등 추가적인 유가 안정 대책을 내놓았다. 26일 업계 등에 따르면, 정부는 중동 전쟁 여파로 국제유가가 급등하자 지난 13일 석유 최고가격제를 도입하고 정유사가 주유소에 공급하는 가격 상한을 휘발유 리터당 1724원, 경유 1713원으로 지정했다. 최고가격제 시행 이후..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 화재 참사 희생자에게 사과하는 안전공업 대표이사와 상무 화재 참사 희생자에게 사과하는 안전공업 대표이사와 상무

  • ‘골든타임을 사수하라’ ‘골든타임을 사수하라’

  • 서산 석유비축기지 시찰하는 이재명 대통령 서산 석유비축기지 시찰하는 이재명 대통령

  • 천안함 46용사 묘역 찾은 이명박 전 대통령 천안함 46용사 묘역 찾은 이명박 전 대통령