[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. 대전 신탄진 정비소 차량 돌진 사고… 2명 부상 병원이송
  2. 송언석, 대전 찾아 허태정 맹폭…“발가락·논문 논란 해명 못해”
  3. 부모의 자살시도에 가까스로 살아남은 아이…검찰, 친권박탈 신청 예고
  4. 한남대, 모두의 창업 지원접수 전국 대학 1위
  5. 김종민 의원, '조상호 후보' 지원 사격… 민주당과 접점 찾는다
  1. ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주
  2. [결혼]우애자 전 대전시의원 자혼
  3. [현장취재]개교 127주년 호수돈여고총동문회 정기총회
  4. [현장취재]대전크리스찬리더스클럽 월례예배
  5. '대전원명학교 배구부' 전국장애학생체육대회 8연패 … 모든 세트 승리

헤드라인 뉴스


단양 곳곳이 영화 세트장으로…영상 촬영 이어지며 관광도시 기대감

단양 곳곳이 영화 세트장으로…영상 촬영 이어지며 관광도시 기대감

충북 단양군 일대가 최근 영화와 영상 콘텐츠 촬영으로 활기를 띠고 있다. 관광 명소뿐 아니라 읍내 골목과 시장, 행정기관 주변까지 카메라가 들어서면서 지역 전체가 하나의 촬영 무대로 변하고 있다. 군에 따르면 이달 들어 단양읍 시가지와 관광지 일원에서 영화와 영상 콘텐츠 촬영이 잇따라 진행되고 있다. 단양 클레이사격장과 매포읍사무소, 단양구경시장 등 생활 밀착형 공간들도 주요 촬영 장소로 활용되고 있다. 가장 관심을 모으는 작품은 영화 '엄마가 매일'이다. 이 영화는 지방 양조장을 운영하는 어머니와 도시 생활에 지친 딸이 고향에서..

“전 오히려 돈 잃을 생각하고 갑니다” KLPGA 프로의 충격적인 내기 비결
“전 오히려 돈 잃을 생각하고 갑니다” KLPGA 프로의 충격적인 내기 비결

골프 애호가들에게 ‘내기 골프’는 양날의 검과 같다고 합니다. 적당한 긴장감은 경기에 재미를 더하지만, 판이 커지는 ‘배판’ 상황이 오면 평정심을 잃고 무너지는 경우가 허다하죠. 심장이 요동치고 스코어가 엉망이 되는 위기의 순간, 어떻게 해야 내 돈과 스코어를 모두 지킬 수 있을까? KLPGA 프로 골퍼 박현경, 심보현, 엄민지 프로가 그 비결을 공개했습니다. 중도일보와 박현경골프아카데미가 함께하는 골프토크!! 구독과 좋아요는 영상제작에 큰 힘이 됩니다.금상진 기자프로들은 내기 골프 할 때 돈을 잃을 생각하고 친다? AI생성이미지

대전 백화점 빅3, 주말 내 소비자 겨냥한 마케팅 `활발`
대전 백화점 빅3, 주말 내 소비자 겨냥한 마케팅 '활발'

대전 백화점들이 주말 다양한 프로모션과 혜택으로 고객몰이에 한창이다. 대전신세계 Art & Science는 6월 11일까지 6층 아트테라스에서는 트랜스포밍 빈백 소파로 유명한 '요기보' 팝업을 연다. 트랜스포밍 빈백 소파는 사용자의 움직임에 따라 의자, 리클라이너, 침대, 소파 형태로 자연스럽게 변형돼 몸의 중압감을 낮추는 특징이 있다. 이번 팝업에서는 전 품목 10% 할인에 5% 추가 할인을 더하고, 요기보 메이트(인행) 15% 할인, 30만원 이상 구매 시 뽑기코인 1개 증정, 어린이 동반 고객 요기보 풍선 증정 등 푸짐한 팝업..

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’