안녕하세요, 센서와 스위치를 다잡는 센서보이 입니다.
이번 글에서는 기후변화(Climate Change)를 해결을 위한 국제사회의 노력에 대해 알아 보겠습니다.
인간활동의 결과로 인한 기후 변화는 1950년대에 과학계에서 수면에 떠오르기 시작했습니다.
1970년대는 기후 변화에 대한 과학적 논쟁이 매우 활발했으며, 지구가 새로운 빙하기를 맞이할 것이라고 생각하기도 했습니다.
그러나 2000년대 말까지 기후모델은 점점 더 정교해졌고, 이러한 진보된 모델 분석을 통해 장기 기후 변화에 대한 과학적 관심은 강화된 온실 효과로 돌아갔습니다
기후변화에 대한 국제사회의 공조
1979년 2월, 세계기상기구(WMO)에서 제1차 세계기후회의(FWCC)가 소집 되었으며, 회의 폐막식에서 발표된 선언문은 아래와 같습니다.
- 인류의 Well-Being에 해로운 기후의 잠재적인 인위적 변화를 예측하고, 방지합니다.
기후변화에 대해 증가하는 우려와 불확실성에 대응하여 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)의 공동 후원 하에 IPCC(The Intergovernmental Panel on Climate Change)가 설립 되었습니다.
이후 2018년 10월 우리나라 송도에서 개최된 제48차 IPCC총회에서 치열한 논의 끝에 ‘지구온난화 1.5℃ 특별보고서’를 승인하고, 파리 협정 채택 시 합의된 2100년까지 지구 평균온도 상승폭 1.5℃ 목표의 과학적 근거를 마련했습니다.
이를 위해서는 2050 탄소중립 사회로의 전환이 필요하다는 결론에 도달 했습니다.
우리나라는 2020년 10월 28일, 국회 시정연설에서 문재인 대통령이 2050 탄소중립계획을 처음 천명 했습니다
탄소 중립을 위한 노력
국제사회는 IPCC 총회를 통해 2050 탄소중립을 선언 하였습니다.
앞서 온실가스의 생성원을 살펴 보았을 때, 에너지에 의한 온실가스 발생 비중은 전체의 73%를 차지할 정도로 높기 때문에, 우리 사회는 장기저탄소발전전략(LEDS)와 구체적인 국가 온실가스 감축계획을 포함하는 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 제출하는데 합의 했습니다
주요국(미국, 중국, EU)의 탄소중립 전략
미국은 세계 온실가스 배출량의 약 11%를 배출하고 있으며, 2007년 정점을 찍은 이후 점차 감소하고 있습니다.
20세기초 증가하는 자국 에너지 수요를 충족하기 위해 화석연료 사용을 증대해왔지만, 기후변화에 대한 지속적인 관심 아래 에너지 발전을 통한 온실가스 배출량 감소를 위해 재생에너지 발전설비용량을 꾸준히 증대시켜 왔습니다.
중국은 지난 20년간 이산화탄소 배출을 지속적으로 늘려 왔습니다.
2000년 34억톤 규모의 이산화탄소를 배출 하였으며, 2020년에는 3배 규모인 약 106억 7000만톤의 이산화탄소를 배출했습니다.
2020년 10월, 중국은 제26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP)의 개최를 앞두고, 2060년 탄소중립을 위한 2030년 탄소피크(탄소배출량 정점) 실현을 위한 목표, 추진계획, 전략 등을 제시하였습니다.
유럽연합(EU)는 탄소중립 달성 목표를 설정해 국제사회의 기후위기 대응을 선도하고 있습니다.
2019년 12월, EU집행위원회는 그린딜(Green Deal)정책을 발표하고, 주요 목표로 2030년까지 ’90년 대비 온실가스 순 배출량 55% 감축 및 2050년 유럽 대륙 탄소중립 실현’을 선언 했습니다.
우리나라의 탄소중립 추진전략
우리나라는 탄소중립이라는 대전환 시대에 능동적으로 대응하기 위해 ‘2050 탄소중립 추진전략’을 마련하고 12월 2020년 12월 7일 비 상경제 중앙대책본부회의에서 내용을 발표했습니다.
탄소중립·경제성장·삶의 질 향상 동시 달성을 목표로 아래와 같은 전략을 발표 하였습니다.
- 경제구조 저탄소화
- 저탄소 산업생태계 조성
- 탄소중립사회로의 공정전환
- 탄소중립 제도기반 강화
① 경제구조의 저탄소화
- 에너지 전환 가속화 : 에너지 주공급원을 화석연료에서 신재생에너지로 적극 전환, 송배전망 확충, 지역생산/지역소비의 분산형 에너지시스템 확산
- 고탄소 산업구조 혁신 : 철강, 석유화학 등 탄소 다배출 업종 기술개발 지원, 고탄소 중소기업 맞춤형 공정개선 지원 등
- 미래모빌리티로 전환 : 친환경차 가격/충전/수요 혁신을 통해 수소/전기차 생산, 보급 확대 및 전국 2천만 세대 전기차 충전기 보급, 도시/거점별 수소 충전소 구축
- 도시/국토 저탄소화 : 신규 건축물 제로에너지 건축 의무화, 국토 계획 수립 시 생태자원 활용한 탄소흡수기능 강화
② 신유망 저탄소산업 생태계 조성
- 신유망 산업 육성 : 차세대전지 관련 핵심기술 확보, 그린수소 적극활성화하여 2050년 수소에너지 전체의 80% 이상을 그린수소로 전환, 이산화탄소포집(CCUS)기술 등 혁신기술 개발
- 혁신 생태계 저변 구축 : 친환경/저탄소/에너지산업 분야 유망기술 보유기업 발굴/지원, 그린 예비유니콘으로 적극 육성, 탄소중립 규제자유특구 확대
③ 탄소중립 사회로의 공정전환
- 취약 산업/계층 보호 : 내연기관차 완성차 및 부품업체 등 축소산업에 대한 R&D, M&A 등을 통해 대체/유망분야로 사업전환 적극 지원, 맞춤형 재취업 지원
- 지역중심의 탄소중립 실현 : 지역 중심 탄소중립 실행 지원, 지역별 맞춤형 전략 이행을 위한 제도적 기반 정비
- 탄소중립 사회에 대한 국민인식 제고
④ 탄소중립 제도적 기반 강화
- 재정 : 기후대응기금(가칭) 신규조성, 세제/부담금/배출권거래제 등 탄소가격 체계 재구축, 탄소인지예산제도 도입 검토
- 녹색금융 : 정책금융기관의 녹색분야 자금지원 비중 확대, 저탄소 산업구조로의 전환을 위한 기업지원, 기업의 환경관련 공시의무 단계적 확대 등 금융시장 인프라 정비
- R&D : CCUS(이산화탄소포집), 에너지효율 극대화, 태양전지 등 탄소중립을 위한 핵심기술 개발 집중 지원
2050 탄소중립 시나리오(‘21.10)
우리나라는 2021년 10월 18일, 문재인 대통령이 참석한 가운데 열린 탄소중립위원회 제2차 전체회의에서 화력발전 전면 중단 등 배출 자체를 최대한 줄이는 A안, 화력발전이 잔존하는 대신 이산화탄소 포집 및 활용/저장(CCUS) 등 제거기술을 적극 활용하는 B안 총 2개의 시나리오를 확정, 심의/의결 했습니다.
시나리오는 기후위기로부터 안전하고 지속가능한 탄소중립 사회를 만든다는 비전을 바탕으로, ‘책임성’, ‘포용성’, ‘공정성’, ‘합리성’, ‘혁신성’의 5가지 원칙을 설정 했습니다.
탄소중립 실현을 위한 기술
탄소포집/활용/저장 기술 (CCUS)
탄소 포집/활용/저장(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)기술은 이산화탄소를 배출원에서 분리한 뒤 직접 이용하거나 봉인하여, 이산화탄소 배출을 줄이는 것을 의미합니다.
현장에서 사용하지 않을 경우 포집된 CO2는 압축되어 파이프라인, 선박, 철도 또는 트럭으로 운송되어 다양한 용도로 사용되거나 깊은 지질층(고갈된 오일 및 가스 저장소 또는 염수층 포함)에 주입됩니다.
이산화탄소 포집(CO2 Capture)
CO2 포집은 대부분의 산업 공정에서 필수적으로 발생하는 굴뚝 가스에서 CO2를 분리하거나 포집하는 기술로, 수십년동안 상업적으로 활용되어 왔습니다.
가장 일반적인 포집 기술은 화학적 흡수 및 물리적 분리 기술이며, 아래와 같이 다양한 기술이 존재합니다.
- 화학적 흡수
- 칼슘 루핑
- 물리적 분리
- 화학적 루핑
- 순산소 분리
- 직접 분리
- 멤브레인 분리
- 초임계 CO2 전력 사이클
이산화탄소 운송(CO2 Transportation)
CO2를 안정적으로 수송할 수 있는 인프라는 CCUS 기술에 필수적입니다. CO2의 대규모 운송을 위한 두가지 주요 방법은 파이프라인과 선박입니다. 단거리 및 소량의 경우는 비용이 조금 더 들지만 트럭이나 철도로도 운송이 가능합니다.
파이프라인은 CO2의 대량 운송을 위한 가장 저렴한 방법입니다. 파이프라인 운송은 이미 수년동안 실행되어 왔으며, 대규모로 배포되어 있습니다.
미국에는 총 길이 8,000km가 넘는 육상 CO2 파이프라인 네트워크가 있습니다.
이산화탄소 활용(CO2 Utilization)
CO2는 다양한 제품 및 서비스에 활용할 수 있습니다.
오늘날 전 세계적으로 매년 약 2억 3천만톤의 CO2가 주로 비료생산과 3차 회수(Enhanced oil recovery)에 사용되고 있습니다.
CO2의 다른 상업적 용도로는 식품 및 음료 생산, 냉각, 수처리 및 온실 등에 사용됩니다.
이산화탄소 저장(CO2 Storage)
포집된 CO2를 깊은 지하층(고갈된 오일 및 가스 저장소 또는 염수층 등)에 저장하고, 저장소를 밀봉하여 CO2가 대기로 상향 이동(누출)하는 것을 방지합니다.
미래 기후를 위해
지구의 기후는 앞서 살펴본 바와 같이 매우 복잡한 상호 작용에 의해 결정됩니다.
우리는 이러한 상호작용을 이해할 수 있고, 많은 경우에 대해 이를 측정하고 예측할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 지구 기후의 정확한 상태를 설명하는 것은 여전히 큰 도전으로 남아 있습니다.
기후변화에 대한 지난 50여년간의 과학적 논쟁은 기후에 대한 세계적인 관심을 강하게 불러 일으켰고, 과학적 문제를 떠나 국제적/정치적 협의의 영역까지 발전 하였습니다.
기후는 항상 변해왔고, 앞으로도 계속 변할 것입니다.
인류가 존재하기 수천만~수억년 전 부터 기후는 변화무쌍하게 변해왔고, 이는 기후 자체의 특성입니다.
하지만, 그렇다고 해서 화석연료 연소 및 토지용도 변화, 온실가스 배출 등 인간 활동이 초래할 수 있는 변화에 대한 우려를 과소평가해야 한다는 의미는 아닙니다.
인류와 문명은 역사상 가장 안정된 지질학적/기상학적 조건에서 가장 많이 발전하고 진화 해 왔으며, 이것은 FWCC에서 발의한 인간의 잘 살기위한 조건의 첫 번째 요건입니다. (The Well-Being of Humanity)
미래의 기후를 결정하기 위해 우리가 가진 최고의 자원은 우리가 기후를 충분히 이해하고 있다는 것입니다.
전 세계 기후 과학 커뮤니티는 지구 기후 모니터링 시스템에서 국제적으로 협의된 연구 프로그램을 진행하며, 각 나라의 정책 결정권자에 과학적 조언을 제공하기도 합니다.
아래 그래프는 역사적 관점에서의 기후 경향과 미래 예측을 대략적으로 나타낸 것입니다.
자연적/인위적 요인의 복잡한 상호 작용이 21세기와 그 이후의 지구 기후에 어떻게 영향을 미칠지 이해하는 것은 여전히 우리의 큰 과제이며, 우리의 미래 자손을 위해 하루 빨리 풀어야할 숙제입니다.
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