기본 콘텐츠로 건너뛰기

2050년까지 미국이 100% 재생 에너지로 이전할 수 있다?


(미국 오레곤 주에 있는 세퍼드 플랫 풍력 발전소. The Shepherds Flat Wind Farm is an 845 megawatt (MW) wind farm in the U.S. state of Oregon. source: wikipedia   ) 


 지구 온난화 문제는 전 세계적으로 큰 이슈입니다. 이를 해결하기 위한 다양한 노력이 진행 중에 있는데, 몇몇 연구자들이 매우 급진적인 변화가 가능하다는 주장을 내놓았습니다. 스탠포드 대학의 마크 야콥슨 교수(Mark Z. Jacobson, a professor of civil and environmental engineering at Stanford)와 버클리 대학의 연구자 마크 델루치(U.C. Berkeley researcher Mark Delucchi) 등 여러 연구자들은 2050년까지 50개의 각 주별로 화석 연료를 대체 에너지로 전환하는 로드맵을 내놓았습니다. 




 현재 미국에서 지속 가능한 재생 에너지가 차지하는 비중은 높지 않습니다. 전력 생산을 기준으로 2013년 미국에서 재생 에너지가 차지하는 비중은 12.87%에 불과합니다. 사실대로 말하면 1950년 대 30% 수주에서 크게 후퇴한 것이죠. (참고로 과거 재생 에너지 비중이 높은 이유는 수력 발전 때문입니다. 수력 역시 재생 가능한 에너지원이죠. 그러나 수력 발전은 발전양을 계속 늘리기 어려웠기 때문에 시간이 지날 수록 발전양은 감소 하지 않아도 그 비중이 감소했습니다. )



(미국 전력 생산에서 재생 에너지 비중. Percentage of electricity in the US generated from renewable sources 1950-2012; hydropower in blue and other renewable sources in red. 


 하지만 그래도 희망이 있는 것이 미국 내에서 풍력이나 태양 에너지에 의한 전력 생산은 다른 어떤 에너지원보다 빠르게 증가하고 있기 때문입니다. 아직은 그 비중이 크기 않지만, 현재의 성장 속도는 가까운 미래에 풍력이나 태양 에너지가 수력보다 더 중요한 전력 생산 수단이 될 것이라는 희망을 가능하게 만듭니다. 그리고 앞서 언급했듯이 이와 같은 변화가 미국내에서 온실 가스 배출을 억제하는 요인이 되고 있습니다. (  http://blog.naver.com/jjy0501/220367211387 참조) 

 그러나 2050년까지 화석 연료를 퇴출하는 것은 상당히 급진적인 (불과 35년 남았음) 아이디어입니다. 막대한 투자없이는 불가능하기 때문입니다. 하지만 연구자들은 정치적 경제적 문제만 해결할 수 있다면 불가능하진 않다고 생각하고 있습니다. 이들은 에너지 소비 부분을 주택, 상업, 산업, 운송 부분으로 나눠 이를 연구했습니다.

 2050년까지 에너지 효율성을 높이고 낭비를 없애면 마지막 단계에서 사용되는 에너지의 상당 부분을 - 구체적으로는 39% - 를 줄일 수 있다는 것이 연구팀의 생각입니다. 여기에는 지금보다 훨씬 효율적인 에너지 그리드와 저장 시스템이 포함되어야 할 것입니다. 

 또 난방과 냉방은 전력과 재생 에너지 (태양 에너지를 이용한 온수 및 난방 등)를 통해 해결하며 자동차는 대부분 전기 자동차 방식으로 바꾸는 방법을 고려해야 합니다. 21세기에 에너지 소비 방식은 크게 변화될 것이며 점차 에너지 낭비를 줄이고 온실 가스 배출을 억제하는 방향으로 가야할 것입니다. 

 미국은 각 주별로 사용할 수 있는 재생 에너지의 정도가 큰 차이가 있습니다. 예를 들어 캘리포니아주나 텍사스 같이 건조 지대가 많고 일조량이 많은 지역에서는 당연히 태양 에너지가 유망하고 해안가를 낀 주에서는 해상 풍력 발전이 유용한 대안입니다. 단 지열 에너지의 경우 미국내 13개 주만 접근이 가능하며 파력 발전의 경우에는 기여도가 미미할 것으로 생각됩니다. 

 이미 캘리포니아주는 대규모 태양광 발전소 붐이 일어나고 있고 아이오와주 및 사우스 다코다주는 전력의 30%를 풍력에서 공급받고 있습니다. 성장세를 감안하면 미래가 유망하다고 말할 수 있겠지만, 단점도 만만치 않습니다. 태양에너지는 별도의 에너지 저장 방법이 없다면 밤에는 전력 생산이 불가능하고 풍력 역시 바람이 항상 일정하게만 불지 않는다는 문제가 있습니다. 이 문제는 재생에너지의 비중이 커질 수록 더 문제가 될 가능성이 높습니다. 

 아마도 이 부분을 극복하고 전력 생산 단가를 낮추는 것이 재생 에너지 100% 목표를 달성하는 가장 큰 관문일 것입니다. 2050년까지 100%는 상당히 낙관론이 포함된 목표 같지만, 한 가지 분명한 사실이 있습니다. 그것은 우리가 사용하는 화석 연료에는 화석 연료 자체 뿐 아니라 환경이라는 보이지 않는 비용도 숨어 있다는 것입니다. 

 자동차와 발전소, 그리고 화석 연료를 사용하는 다양한 장소에서 내놓는 매연과 먼지는 여러 가지 호흡기 질환 및 심혈관 질환과 연관성이 있습니다. 이로 인한 사망 기여도는 연구에 따라 다소 차이가 있으나 적어도 미국에서만 수만명에 달합니다. 또 온실 가스 배출로 인한 기후 변화는 우리에게 막대한 비용을 치루도록 강요하고 있습니다. 

 이 문제는 점점 더 심해질 것이기 때문에 이 연구자들의 주장은 다소 급진적인 부분은 있을지라도 방향 자체는 옳다고 생각됩니다.  


 참고 


 
 





라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

사막에서 식물을 재배하는 온실 Ecodome

 지구 기후가 변해가면서 일부 지역에서는 비가 더 많이 내리지만 반대로 비가 적게 내리는 지역도 생기고 있습니다. 일부 아프리카 개도국에서는 이에 더해서 인구 증가로 인해 식량과 물이 모두 크게 부족한 현상이 지속되고 있습니다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 아이디어들이 나오고 있는데, 그 중 하나가 사막 온실입니다.   사막에 온실을 건설한다는 아이디어는 이상해 보이지만, 실제로는 다양한 사막 온실이 식물재배를 위해서 시도되고 있습니다. 사막 온실의 아이디어는 낮과 밤의 일교차가 큰 사막 환경에서 작물을 재배함과 동시에 물이 증발해서 사라지는 것을 막는데 그 중요한 이유가 있습니다.   사막화가 진행 중인 에티오피아의 곤다르 대학( University of Gondar's Faculty of Agriculture )의 연구자들은 사막 온실과 이슬을 모으는 장치를 결합한 독특한 사막 온실을 공개했습니다. 이들은 이를 에코돔( Ecodome )이라고 명명했는데, 아직 프로토타입을 건설한 것은 아니지만 그 컨셉을 공개하고 개발에 착수했다고 합니다.   원리는 간단합니다. 사막에 건설된 온실안에서 작물을 키움니다. 이 작물은 광합성을 하면서 수증기를 밖으로 내보네게 되지만, 온실 때문에 이 수증기를 달아나지 못하고 갖히게 됩니다. 밤이 되면 이 수증기는 다시 응결됩니다. 그리고 동시에 에코돔의 가장 위에 있는 부분이 열리면서 여기로 찬 공기가 들어와 외부 공기에 있는 수증기가 응결되어 에코돔 내부로 들어옵니다. 그렇게 얻은 물은 식수는 물론 식물 재배 모두에 사용 가능합니다.  (에코돔의 컨셉.  출처 : Roots Up)   (동영상)   이 컨셉은 마치 사막 온실과 이슬을 모으는 담수 장치를 합쳐놓은 것이라고 말할 수 있습니다. 물론 실제로도 잘 작동할지는 직접 테스트를 해봐야 알 수...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기