[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. 조원휘, '오직 유성' 출판기념회… "유성의 내일, 시민과 함께 그릴 것"
  2. 나사렛대, 2025학년도 천안시 겨울방학 영어캠프 성료
  3. 단비처럼봉사단, 취약계층에 사랑나눔… "지역에 따뜻한 온기를"
  4. 천안직산도서관, 청소년 독서동아리 '단짝독서' 운영
  5. 백석대 물리치료학과, 찾아가는 건강 프로그램 운영
  1. 천안시 동남구, 천안역 동부광장 일원 합동점검 나서
  2. 천안시, 겨울철 안전사고 예방 대책 논의 위한 장애인거주시설장 간담회 개최
  3. 천안시농업기술센터, 농작업 안전컨설팅 참여 농가 모집
  4. 천안시 서북구, 노점상·불법적치물 집중단속… 안전한 보행환경 조성
  5. 천안시, '의료·요양 통합지원 협의체' 개최…돌봄체계 강화

헤드라인 뉴스


민주당 충청발전특위 “시·도통합 인센티브, 균형성장 새모델”

민주당 충청발전특위 “시·도통합 인센티브, 균형성장 새모델”

더불어민주당 ‘대전 · 충남통합 및 충청발전특별위원회’는 정부가 발표한 '광역 지방정부 간 행정통합시 부여되는 인센티브안'과 관련, “대한민국 균형성장의 새로운 모델”이라며 환영했다. 충청특위는 1월 16일 국회 소통관에서 기자회견을 열고, “정부의 4대 패키지 지원방안은 지방소멸의 위기를 국가 차원에서 정면 돌파하겠다는 분명한 의지의 표명이며 대한민국의 재도약을 이끌 강력한 마중물”이라고 밝혔다. 특위는 “대한민국은 수도권 일극 체제의 심화로 인해 서울은 집값 폭등과 교통 혼잡, 생활비 부담이라는 한계에 직면했고 지역은 인구 유출..

대전충남 통합 입법 개문발차…"정부案 미흡 파격특례 관철해야"
대전충남 통합 입법 개문발차…"정부案 미흡 파격특례 관철해야"

대전 충남 통합과 관련 조만간 개문발차(開門發車)할 입법화 과정에서 재정 및 권한 특례를 극대화할 수 있도록 하는 충청 여야의 총력전이 시급하다. 4년간 20조 원, 공공기관 우선 이전 고려 등 정부의 당근책이 파격적인 인센티브를 기대했던 충청권의 눈높이엔 미치지 못했다는 지적에 따른 것이다. 전면적인 세제개편, 대전 충남 통합시장 국무회의 참석, 자치구 권한확대 등 정부 안(案)에 없는 파격 특례를 특별법에 명문화해야 한다는 목소리가 커지고 있다. 18일 정치권에 따르면 더불어민주당은 빠르면 이번 주 대전 충남 통합 특별법안을 발..

행정통합 인센티브 與野 충돌…국힘 "선거용 매표" vs 민주 "정치 공세"
행정통합 인센티브 與野 충돌…국힘 "선거용 매표" vs 민주 "정치 공세"

정부가 대전 충남 등 행정통합 시도에 대한 지원 방안 4대 방향을 내놓자 여야가 또다시 정면 충돌했다. 국민의힘은 "지방선거를 앞둔 돈 풀기"라며 여당을 압박했고, 더불어민주당은 "지방 소멸의 절박함을 외면한 정략적 공세"라고 반격했다. 행정통합이 지방선거 최대 승부처 금강벨트의 뇌관으로 부상한 만큼 밀려선 안 된다는 절박감이 강대 강 대치로 이어진 것으로 풀이된다. 18일 정치권에 따르면, 정부는 지난 16일 광주·전남, 대전·충남 등 광역 지방정부 간 행정통합을 추진하는 '통합특별시'에 대해 연간 최대 5조 원, 4년간 최대 2..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 눈과 함께 휴일 만끽 눈과 함께 휴일 만끽

  • 3월부터 바뀌는 운전면허증 사진 규정 3월부터 바뀌는 운전면허증 사진 규정

  • 대전·세종·충남, 올 겨울 첫  고농도 미세먼지 비상저감조치 시행 대전·세종·충남, 올 겨울 첫 고농도 미세먼지 비상저감조치 시행

  • 충청권 ‘초미세먼지 예비저감조치` 발령 충청권 ‘초미세먼지 예비저감조치' 발령