[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. 한 마리 학이 알려준 기적의 물! 유성 온천 탄생의 전설
  2. [현장취재]정민 한양대 명예교수 에 대해 특강
  3. 아산시 영인면행복키움, 지역복지네트워크 업무 협약 체결
  4. 아산시, '10cm의 기적' 장애 체험 행사 진행
  5. 아산시립도서관, '자연을 담은 시민의 서재' 진행
  1. 보존된 서울 상암 일본군관사와 흔적 없는 대전 일본군관사…"같은 피해 없도록 피해자성 공유 중요"
  2. "기적을 만드는 5분" 조혈모세포 기증 등록, 직접 해보니
  3. 아산시, '우리 아이 마음 톡톡'이용자 모집
  4. 서남학교 설계 본격화… 2029년 개교 추진
  5. 호서대 화장품학과, '아산 성웅 이순신 축제' 현장 화장품 체험 부스 '인기'

헤드라인 뉴스


세종의 낮과 밤, 독서로 사색하고 불꽃 향연 즐기세요

세종의 낮과 밤, 독서로 사색하고 불꽃 향연 즐기세요

'낮에는 책의 향기에, 밤에는 불씨의 향연에 빠져든다.' 제629돌 세종대왕 나신 날을 맞아 낮부터 밤까지 종일 즐길 수 있는 문화행사가 5월 15~16일 이틀간 세종 호수·중앙공원 일원에서 펼쳐진다. 올해 세종시는 세종대왕의 창조력과 애민 정신을 기리는 동시에, 시민들이 지역에서 축제의 전 과정을 온전히 즐길 수 있도록 '세종 책 사랑 축제'와 '세종 낙화축제'를 연계해 개최할 예정이다. 단순 일회성 행사를 넘어 관람객들이 온종일 세종시에 머무르며 축제의 서사를 완결 짓는 '신개념 체류형 관광' 모델을 제시할 것이란 기대가 높다...

[서천다문화] `젖어야 진짜 새해!`…한 번 가면 빠진다는 태국 송크란 축제
[서천다문화] '젖어야 진짜 새해!'…한 번 가면 빠진다는 태국 송크란 축제

태국의 대표 명절 '송크란(Songkran)'이 지난 4월 13일부터 15일까지 열려 전 세계 관광객들의 발길을 사로잡았다. 송크란은 태국의 전통 설날로, 가족과 함께 새해를 맞이하며 복을 기원하는 의미를 지닌다. 특히 서로에게 물을 뿌리며 건강과 행운을 비는 독특한 풍습으로 유명하다. 축제 기간이 되면 태국 전역은 거대한 물놀이장으로 변한다. 거리에서는 물총과 양동이를 들고 서로 물을 뿌리며 웃음이 끊이지 않는 장면이 이어진다. 더위를 식히는 동시에 모두가 하나가 되는 특별한 경험을 할 수 있어 "한 번 가면 꼭 다시 찾게 되는..

천안법원, 뒷차에 깨진 콘크리트 조각 튀어 사망케 한 60대 무죄
천안법원, 뒷차에 깨진 콘크리트 조각 튀어 사망케 한 60대 무죄

대전지법 천안지원 형사9단독은 콘크리트 조각이 튀어 뒤따라오던 차량 탑승자를 사망케 해 교통사고처리특례법위반(치사)혐의로 기소된 A(69)씨에게 무죄를 선고했다. 3일 법조계에 따르면 전세버스 운전기사 A씨는 2024년 10월 15일 아산시 온천대로에 있는 평택-세종간 장영실교를 은수교차로 방면에서 천안시 방면으로 주행하던 도로 위 파손돼 돌출된 콘크리트를 발견하지 못해 이를 밟고 주행하다 뒤따라오던 차량의 조수석에 튀어사망케 한 혐의로 재판에 넘겨졌다. 당시 A씨는 비가 내려 속도를 줄였지만 시야 확보가 어려운 상태여서 콘크리트..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 다양한 체험과 공연에 신난 어린이들…‘오늘만 같아라’ 다양한 체험과 공연에 신난 어린이들…‘오늘만 같아라’

  • 대전 찾아 지원유세 펼치는 정청래 대표 대전 찾아 지원유세 펼치는 정청래 대표

  • 첫 법정 공휴일 된 노동절…차분히 즐기는 휴일 첫 법정 공휴일 된 노동절…차분히 즐기는 휴일

  • 기자간담회 갖는 이장우 대전시장…오늘 예비후보 등록 예정 기자간담회 갖는 이장우 대전시장…오늘 예비후보 등록 예정