에너지 위기와 과학기술 : 재생가능 에너지 기술

목차

1. 위기해결의 방법으로서의 에너지 시스템의 전환
2. 태양 에너지 이용 기술
3. 풍력 이용 기술
4. 생물자원(바이오매스) 이용 기술
5. 해양 에너지 이용 기술
6. 지열 기술
7. 수력 이용 기술
8. 재생가능 에너지와 기술주의

본문내용

관주의는 아직까지도 힘을 발휘하고 있다. 이러한 낙관주의는 원자력의 연료인 우라늄이 고갈되면 고속증식로를 사용하고, 그 후에는 핵융합을 하면 에너지 문제를 해결할 수 있다는 생각으로도 나타나지만, 재생가능 에너지기술을 더욱 더 개발하면 에너지 고갈이나 기후변화 문제가 완전히 해결될 수 있다는 생각에서도 발견할 수 있다. 현재 지구상에 비치는 햇빛의 수천분의 일만 이용해도 인류에게 필요한 모든 에너지를 공급할 수 있고 사막의 1%에만 태양열 발전시설을 설치하면 필요한 전기를 모두 충족시킬 수 있다고 하는데, 그렇다면 기술을 더욱 개발하고 자본을 투입해서 이러한 시설을 설치하기만 하면 문제가 해결된다는 것이 낙관주의자들의 생각일 것이다. 이들의 생각에서 우리는 재생가능 에너지 기술을 개발하기만 하면 된다는, 즉 기술이 모든 문제를 해결해줄 수 있다는 기술주의를 볼 수 있다.
그러나 기술이 모든 문제를 해결해줄 수 있는 것은 아니다. 그리고 기술은 그것이 어떻게 적용되는가에 따라 크고작은 문제를 유발한다. 재생가능 에너지 기술이라고 해서 예외가 될 수는 없다. 전력수요를 충당하기 위해 높이가 백미터나 되는 3메가와트급의 풍력발전기가 수백대 들어선 풍력단지들을 여기저기 세운다면 자연경관이 크게 변형되고, 생태계에 부정적인 영향이 가해지고, 그 밖에 여러 다른 문제들이 발생할 수 있는 것이다. 바이오매스 식물을 경작하기 위해 브라질의 경우와 같이 넓은 땅에 사탕수수를 재배하면 숲의 파괴, 강물과 토양의 오염이라는 문제가 발생한다. 사막에 대형 태양열 발전기를 설치해서 발전을 하면 전기를 수송해야 하는 문제가 초래되고, 이를 위해 사막 곳곳에 그리고 인구 밀집 지역에 대형 송전탑들을 설치하면 피해가 발생한다. 사막에서 생산되는 전기를 이용해서 수소를 만들어 에너지를 많이 필요로 하는 지역으로 운반하자는 제안이 꽤 오래 전부터 나오고 있지만, 이로부터도 환경문제, 안전문제 등 여러 가지 문제가 나타날 수 있다.
처음에 대형 수력발전이 깨끗하고 자원을 보호할 수 있는 발전방식으로 여겨졌지만 시간이 흐름에 따라 커다란 환경문제를 가져온다는 것이 밝혀졌듯이, 그리고 염화불화탄소가 사용후 수십년이 지난 후에 오존층 파괴의 주범이라는 것이 밝혀졌듯이 재생가능 에너지 기술도 조심스럽게 접근하지 않고 마구 적용하면 어떤 식의 문제를 유발할지 모르는 일이다. 얼마 전부터 수소경제에 대해 열광하는 글들이나 학자들이 점점 늘어나고 있는데, 이러한 열광에 대해서도 우리는 경계해야 한다. 수소의 적절한 이용이 기후변화, 대기오염, 에너지 고갈 등의 문제를 해결하는 데 기여할 수 있는 것은 사실이다. 그러나 모든 것을 수소에 의존하려 할 경우에는 예기치 않았던 문제가 발생할 수 있다.
예를들어서 연료전지를 자동차, 난방, 전력생산, 제조용 등에 널리 이용한다고 가정하자. 연료전지로부터는 수증기만 배출되므로 대기오염이나 기후변화 같은 것에 대해 아무런 걱정을 하지 않고도 이 기술을 사용할 수 있을지 모른다. 수소가 천연가스의 분해를 통해서 만들어지든 재생가능에너지에 의해서 만들어지든 연료전지를 사용하는 사람은 자신의 행위로 인해서 나오는 배출물질이 어디에도 해를 입히지 않기 때문에 수소가 만들어지는 그 전의 단계에 대해서는 아무런 생각도 하지 않고 연료전지를 사용할 가능성이 있다. 만일 수소의 가격이 그다지 높지 않다면 수소를 많이 쓰리라는 것도 예상할 수 있다. 그런데 수소가 천연가스로부터 오는 것이라면 연료전지를 이용해 수소를 많이 쓰면 쓸수록 천연가스가 줄어들 것이고, 천연가스의 분해산물의 하나인 이산화탄소 배출이 늘어난다. 수소가 재생가능 전기나 바이오매스로부터 얻어진다고 하면 그러한 문제는 발생하지 않는다. 그러나 배출되는 수증기가 지구상에 아무 문제도 일으키지 않으리라고 생각하면 그건 오산이다. 수증기도 이산화탄소와 마찬가지로 온실기체이다. 만일 수소의 대량 소비로 많은 양의 수증기가 생성되어서 대기속으로 올라간다면 지구의 기후는 영향을 받을 수밖에 없다. 수증기를 인위적으로 많이 만들어내서 대기 속으로 배출하면 지구의 물 순환이 교란될 수 있는 것이다. 화석연료를 사용해도 수증기는 배출되지만 수소경제로 전환될 경우 배출될 수증기의 양이 그것보다 훨씬 많다.
우리가 재생가능 에너지에서 해결의 가능성을 발견하는 것은 현재의 에너지 위기로부터 벗어나기 위한 중요한 발걸음이지만, 재생가능 에너지 기술이 모든 에너지 문제를 해결해줄 것이라고 기대하는 기술주의적 낙관주의로 빠져서는 안된다. 재생가능 에너지에 대한 기대보다 더욱 중요한 것은 우리의 에너지 사용 행태에 대한 반성이다. 이에 대한 반성이 우선적으로 이루어져야만 재생가능 에너지에 기반한 에너지 시스템도 가능한 한 문제를 적게 유발하면서 제 기능을 할 수 있기 때문이다.
기술은 우리에게 기본적으로 필요한 것을 공급해주지는 못한다. 기술이 우리에게 식량이나 에너지 자원이나 물이나 대지를 제공하지는 못하는 것이다. 기술은 이것들을 어느 정도 손쉽게 만들어내고 솝쉽게 이용할 수 있는 도구로서 기능할 뿐이다. 지구는 유한하다. 지구상의 자연, 대지, 땅속의 자원 모두 분명한 한계가 있는 것이다. 수백만년 동안 지질할적 작용에 의해서 형성된 화석연료는 처음에 무한정 존재하는 것처럼 여겨졌다. 사실 땅속에 대단히 많이 묻혀 있었다. 그러나 이것들 중에서 끝이 안보일 것처럼 여겨졌던 석유는 본격적으로 사용하기 시작한 지 100년도 채 안되어서 고갈을 염려해야만 하게 되었다.
재생가능 에너지원에도 분명한 한계가 있다. 현재의 재생가능 에너지의 기술적으로 이용가능한 잠재량으로 얼마나 많은 인구에게 얼마나 많은 에너지를 공급할 수 있는가는 계산을 통해서 대강 추정할 수 있다. 재생가능 에너지를 대규모로 이용했을 경우에 발생할 문제도 어느정도 추측가능하다. 그러므로 우리가 진정으로 에너지 위기에 대해서 고민하고 그 해결책으로서 재생가능 에너지를 고려한다면, 지금까지의 생활양식에 대해서 반성하고 적정한 규모의 재생가능 에너지 기술과 적정한 규모의 에너지 소비에 대해서 진지하게 생각해야 한다. 그리고 기술주의에 빠지는 것에 대해서 항상 경계해야 한다.

키워드

재생 에너지,   풍력,   해양 에너지,   바이오 매스,   생물자원