(내공검)우리나라가 안고 있는 에너지 문제 좀 알려주세요

※ 에너지

 

 오늘 날 에너지 소비 및 현황은?

□ 에너지란?
o 에너지란 물체를 움직이게 하거나 물체에 어떤 변화를 주는 능력
 ※ 열에너지, 빛에너지, 전기에너지, 화학에너지, 원자력에너지, 역학(기계) 에너지로 구분
 - 1차 에너지: 열이나 힘을 공급하기 위해 소비 또는 전환될 수 있는 물질이나 자연현상
                    ex) 석유(원유), 석탄, 천연가스, 우라늄, 풍력, 태양열 등
 - 최종에너지: 1차 에너지의 전환(변환)으로 생산되는 에너지
                    ex) 휘발유, 경유, 등유 등과 같은 석유제품, 전력, 지역난방 온수(열에너지) 등
※ 일반적으로 에너지소비 수준을 말하거나 국가별 에너지소비를 비교할 때는 ‘1차 에너지’를 기준으로, 소비 부문별로 에너지소비를 말할 때는 최종 에너지를 기준으로 표현

<에너지 공급에서 소비까지의 흐름>

 

□ 한국의 에너지 현황 및 문제점
o 전 세계적으로 인구 25위인 우리나라가 쓰는 에너지소비량은 세계 10위 수준(2003년 기준)
 - 또한 세계에서 7번째로 석유를 많이 사용하는 나라
 - 우리나라 에너지 총 수입액은 3백20억 달러로 우리나라의 주력
   수출품인 반도체(1백66억달러)와 자동차(1백47억달러)를 합한 수준

 

o 지난해 녹색연합의 발표에 따르면 우리나라 ‘생태발자국 지수’는 1980년보다 4배 가까이 증가, 우리 국민이 지난 25년 전보다 '지구' 하나를 더 쓰고 있는 것으로 조사
 ※ 생태발자국 지수: 먹을거리, 교통이용, 주거환경, 소비활동 등 일상생활을 충족시키기 위해 소요되는 자원과 폐기물을 처리하기 위해 필요한 토지 면적을 측정한 것
 - 그 중에서도 가장 빠르게 증가한 것이 에너지 소비량으로 80년보다 전력소비는 8배, 도시가스 소비는 370배 폭증(‘05년 기준)

 높은 해외 에너지 의존도 및 석유 중독증
o 우리나라의 경우 대부분( 96.9%)의 에너지를 수입하여 충당
 - 석탄이나 수력과 같은 에너지가 국내에서 생산되기는 하나, 이는 전체 에너지공급량의 3.1%정도에 지나지 않을 정도로 극히 미미
 - 전체 에너지 수입량 중에서 석유가 47.3%로 절반을 차지하며, 석탄 24.1%, 원자력 15.3%, 천연가스 13.3% 순

o 또한 조금씩 줄어들고는 있으나 여전히 석유에 대한 에너지
   의존도가 매우 높으며, 중동지역 석유 수입에 절대적으로 의존하고 있는 상황
 - 연일 고유가 행진이 이루어지고 있는 현재 ‘에너지 안보’란 차원에서도 석유에 대한 의존도를 줄이고 새로운 대체에너지 개발이 필수적임

 

 

○ 신재생에너지(대체에너지)란

• 우리나라는 「신에너지 및 재생에너지 개발.이용.보급 촉진법」 제2조의 규정에 의거 "기존의   화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생가능한   에너지를 변환시켜 이용하는 에너지"로 정의하고 11개분야로 구분

          - 재생에너지 : 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열(8개 분야)

          - 신에너지 : 연료전지, 석탄액화가스화 및 중질잔사유가스화, 수소에너지 (3개 분야)

 

태양광발전시스템(태양전지, 모듈, 축전지 및 전력변환장치로 구성)을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

태양열이용시스템(집열부, 축열부 및 이용부로 구성)을 이용하여 태양광선의 파동성질 과 광열학적성질을 이용분야로한 태양열 흡수·저장·열변환을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술

풍력발전시스템(운동량변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치 및 제어장치로 구성)을 이용하여 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생하는 유도전기를 전력계통이나 수요자에게 공급하는 기술

수소, 메탄 및 메탄올 등의 연료를 산화(酸化) 시켜서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

수소를 기체상태에서 연소시 발생하는 폭발력을 이용하여 기계적 운동에너지로 변환하여 활용하거나 수소를 다시 분해하여 에너지원으로 활용하는 기술

태양광을 이용하여 광합성되는 유기물(주로 식물체) 및 동 유기물을 소비하여 생성되는 모든 생물 유기체(바이오매스)의 에너지

사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화기술, 성형고체연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수기술 등의 가공·처리 방법을 통해 연료를 생산

석탄, 중질잔사유 등의 저급원료를 고온, 고압하에서 불완전연소 및 가스화 반응시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 가스를 제조하여 정제한 후 가스터빈 및 증기터빈을 구동하여 전기를 생산하는 신발전기술

지표면으로 부터 지하로 수m 에서 수㎞깊이에 존재하는 뜨거운 물(온천)과 돌(마그마)을 포함하여 땅이 가지고 있는 에너지를 이용하는 기술

개천, 강이나 호수 등의 물의 흐름으로 얻은 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 발생시키는 시설용량 10,000㎾이하의 소규모 수력발전

해수면의 상승하강운동을 이용한 조력발전과 해안으로 입사하는 파랑에너지를 회전력으로 변환하는 파력발전, 해저층과 해수표면층의 온도 차를 이용, 열에너지를 기계적 에너지로 변환 발전하는 온도차 발전

 

■ 신재생에너지의 장·단점

재 생 에 너 지	분류	장 점	단 점
	태양열	무공해  무한량  무가격	밀도가 낮고, 간헐적임 비경제적 에너지량과 질의 관계가 정비례하지 못함
	태양광	햇빛이 있는 곳이면 어느 곳에서나    간단히 설치할 수 있습니다. 한번 설치해 놓으면 유지 비용이    거의 들지 않습니다. 그리고 태양    전지 숫자 만큼 전기를 생산하므로    태양전지를 많이 설치 할수록 많은    량의 전기를 얻을 수 있습니다. 별도의 기계 가동 부분이 없으므로    소음과 진동등이 없어 환경 오염을    일으키지 않습니다. 수명은 20년 이상으로 비교적 오랫    동안 이용할 수 있습니다.	에너지 밀도가 낮아, 많은 수의 태양 전지를    사용해야 합니다. 그래서 많은 공간이 필요    합니다. 태양전지의 재료는 아직까지 값이 비싼 반    도체 재료인 실리콘을 사용하고 있습니다    때문에 태양광 발전 시스템을 처음에 설치    하는 데는 많은 비용이 듭니다.
	바이오 매스	지구온난화 진행억제에 기여 메탄가스이산화탄소로 전환하는    부가적인 유익한 효과 잠재적 에너지의 가치가 높다.	산림고갈의 우려 바이오매스의 생물학적 공정이 복잡
	풍력	무한정의 청정에너지원입니다. 화석연료를 대신하여 자원 고갈에    대비할 수 있습니다. 풍력발전시설은 가장 비용이 적게    들고, 건설 및 설치기간이 짧습니다. 풍력발전시설단지는 농사, 목축등    토지 이용의 효율성을 높입니다.	바람이 항상 부는 것이 아니기 때문에 에    너지를 저장하기 위한 충전기술이 사용되    어야하고 이는 비용이 많이 든다.
	소수력	발전원가 저렴 무공해	수몰 보상 지역적 편재
	지열	발전 비용이 저렴함 깨끗함	우리나라에는 적격지가 없음
	해양 에너지	조력발전 :    - 깨끗함.    - 양이 무한함.    - 에너지 공급량이 규칙적임 파력발전 :    - 깨끗함.    - 양이 무한함.    - 장소에 제약이 없음. 해양온도차발전 :    - 깨끗함.    - 양이 무한함.    - 소규모 발전 가능.	조력발전 :    - 수몰 지역 발생    - 해안 생태계에 영향    - 시설 규모가 크다. 파력발전 :    - 발전량에 비해 시설비가 비쌈.    - 에너지 밀도가 작음.    - 소비자와의 거리가 멀다. 해양온도차발전 :    - 소비자와의 거리가 멀다.    - 에너지 밀도가 작음.    - 시설비가 비쌈.
	폐기물 에너지	원료(폐기물)의 가격이 낮거나 도    리어 처리비를 받을 수 있어 에너    지 회수의 경제성이 비교적 높습니다. 쓰레기 매립지의 문제가 심각한 요    즘 쓰레기를 에너지화 함으로써 쓰    레기의 양을 줄일 수 있습니다. 폐기물에 의한 환경오염의 방지 효    과를 거둘 수 있습니다.	고도의 기술과 연구 개발이 요구됩니다. 폐기물 에너지화 과정에서 또 다른 환경    오염(공해)을 유발할 수 있습니다. 문화나 산업의 특성에 따라 다른 많은 처리    기술이 필요합니다.

신 에 너 지	분류	장 점	단 점
	연료 전지	저공해 고효율 에너지원 : 연료전지는 도심지에    서의 대기 공해를 환상적으로 줄일 수 있다. 연료    전지는 동력원의 시스템 효율이 50% 이상이고    (기존 내연기관의 효율은 25% 이하이다), NOx,    SOx 등의 유해 가스의 배출이 1% 이하인 청정    고효율 발전 시스템이다. 차세대 에너지원 : 70년대의 오일쇼크 이래로 선    진 각국에서 꾸준히 대체에너지원의 개발에 노력    을 경주하여 왔는데, 연료전지는 석유에너지 이    외에 메탄올, 에탄올, 천연가스 등의 대체에너지    를 이용하여 발전할 수 있다. 따라서 절대적인 자    원이 부족한 우리나라의 현실에서 볼 때, 연료전    지는 차세대 동력원으로 주목받을 것이다. 새로운 시장 잠재력이 크다 : 연료전지는 금속,    전기, 전자, 기계 및 제어 산업과 부수적인 장치    를 공급하는 새로운 시장이 창조될 수 있다. 이것    은 역시 수십만의 전문직 직업을 창조해 낼 수 있    으며, 무역수지에 개선에 큰 기여를 할 것이다.	발전소 건설비용이 높습니다.    (기존의 화력 발전소 건설에    는 kW당 1,200$이 소요되나,    연료전지 발전소 건설에는    현재 3,000$ 이상이 필요합니다.) 연료전지의 수명과 신뢰성    을  향상시키는 기술적 연구    개발이 더 이루어져야 합니다.
	석탄 액화 가스화	석탄 :    - 부존량이 풍부    - 편재성이 석유보다 적음    - 가격이 저렴함 가스 :    - 불순물 거의 없음    - 연소조정 편리    - 연소장치 간단    - 석유와 유사특징	석탄 :    - 취급의 불편    - 재의 처리문제    - 공해 대책이 필요    - 수송시설(infrastructure)    - 노동력 확보 가스 :    - 기체로서 저장과 해상수송      상의 제한    - 거액투자 소요(LNG)    - 고가격(LNG/LPG)
	수소 에너지	수소는 연료로 사용할 경우에 연소시 극소량의    NOx 발생을 제외하고는 공해물질이 생성되지    않으며, 직접 연소에 의한 연료로서 또는 연료전    지 등의 연료로서 사용이 간편하다. 수소는 가스나 액체로서 쉽게 수송할 수 있으며,    고압가스, 액체수소, Metal hydride (금속수소화    물 또는 수소흡장합금) 등의 다양한 형태로 저장    이 용이하다. 수소는 궁극적으로는 무한정인 물을 원료로 하    여 제조할 수 있으며, 사용후에는 다시 물로 재    순환이 이루어진다. 수소는 산업용의 기초 소재로부터 일반 연료, 수    소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재의 에너    지 시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용    될 수 있다.

 

 

■ 신재생에너지 이용보급 현황

신재생에너지가 우리나라에서 차지하고 있는 공급비중은 '98년현재 총에너지 사용량의 1.03%(1,715천TOE)로서 전년대비 약 21%가 증가했으나 아직도 선진국들에 비해 공급 비중이 낮다. 이는 신재생에너지 기술개발에 대한 투자규모가 미약한 것으로 요약될 수 있는 것으로서 미국은 우리나라보다 74배, 일본은 27배, 영국은 9배를 투자하고 있다. 실용화 이용현황 분야별 주요 이용현황 태양열 가정용 태양열 온수기 176,800여기 태양광 소규모 도서용 및 특수전원용으로 총 3,240kW 바이오 산업체 및 농가의 메탄가스 이용시설 100여기 폐기물 도시쓰레기 : 목동, 부천, 일산, 다대포등 31개소(소각열이용) 산업폐기물 : 520여개소 폐기물소각열 이용 소수력 23개소 37MW 풍 력 제주지역 등에 7기 약 2,000kW '98 신재생에너지 공급 비중 총에너지 대체에너지 공급비중(%) 사용량 (천TOE) 전년비 증감율(%) 사용량 (천TOE) 전년비 증감율(%) 167,370 △7.4 1,715 20.7 1.03 대체에너지원별 비중 (단위 ; 천 TOE) 구 분 폐기물 바이오 태양열 소수력 태양광 풍력 계 공급량 1,577 63 44 27 4 0.4 1,715 비율(%) 91.9 3.7 2.6 1.6 0.2 - 100 선진국과의 공급 비교 (2001년 기준, IEA통계) 덴마크 프랑스 미 국 일 본 한 국 10.4% 6.8% 4.4% 3.1% 1.1% 스페인 캐나다 독 일 이태리 영 국 6.5% 15.6% 2.6% 5.7% 1.1% 아이슬랜드 노르웨이 스웨덴 뉴질랜드 핀란드 72.9% 45.0% 29.1% 27.5% 23.0%

 

지구온난화는 왜 일어나는가?

지구가 생긴 이래로 지구의 온난화가 급속도로 진행되고 있다.
지구 온난화를 변화시키는 요인은 다양하다.

온실효과
수증기, 이산화탄소, 메탄, 아산화질소와 같은 대기중의 미량기체가 온실의 유리와 같은 작용을 하여 지표면이 방출하는 지구복사의 일부를 다시 지표면으로 보내어 지표면과 대류권의 온도를 높인다.
이러한 작용을 온실효과라고 하고 온실효과를 일으키는 기체를 온실기체라 한다.

태양에너지의 변화
태양이 방출하는 에너지 양은 일정하지 않다. 지구의 기온 기록을 보면 11년의 주기로 변화하는 것을 찾을 수 있는데 이것은 태양의 흑점수의 변화 주기와 대체로 일치한다.

지구공전궤도와 자전축의 변화
지구의 공전이나 자전행태가 변하면 지구가 받는 태양에너지량이 변하고, 또 위도별 에너지 분포도 변하여 기후가 바뀌게 된다.

에어러솔의 영향
화산 폭발때 분출되는 화산재나 먼지 등이 오랫동안 대기중에 떠 있으면서 태양광선을 차단하게 되면 기온이 낮아진다.

인위적인 요인
산업화 이후 화석연료의 사용급증과 인구증가로 이산화탄소, 메탄, 아산화질소와 같은 온실기체가 대기 중으로 다량 방출되어 온실효과가 높아진다.
또한 인간은 농업활동과 공업활동으로부터 온실기체 뿐만 아니라 다량의 미세한 입자도 대기로 방출하여 복사평형에 영향을 미치게 하여 기후변화를 일으키기도 한다

 

 

지구온난화의 영향

 

이상기후 

이상기후의 원인이 지구온난화라는 것에 대해서는 논란이 있지만 가뭄의 심화, 잦은 홍수발생, 그리고 지구의 사막화와 같은 이상기후는 현실로 나타나고 있다. 일반적으로 온도가 높아지면 육지 내의 수분도 증발하기 때문에 가뭄이 심각해진다. 특히 사하라사막 주변의 아프리카에서는 가뭄이 심각하게 발생하고 있고 한 예로 세계에서 가장 큰 호수인 차드호는 이미 호수의 형태를 잃어버렸다. 그리고 세네갈은 이용 가능한 물의 양이 40~60%나 감소하였고 남북서부 아프리카에서는 연평균 강수량이 감소하여 가뭄과 사막화가 동시에 진행되고 있다.
한편, 대륙의 수분은 부족해지는 반면 대기 중 수증기는 늘어나서 특정지역에 뿌리는 집중호우의 양은 더욱 많아진다. 우리가 알고 있는 카트리나 역시 플로리다를 통과할 때만 해도 낮은 수준의 허리케인이었지만 따뜻한 해류가 흐르는 멕시코만을 거치면서 많은 양의 수증기가 유입되어 미국 최대의 재난피해를 발생시켰다.
한국 역시 4계절이 뚜렷한 온대기후에서 아열대성 기후로 변화하고 있다. 

 

해수면상승

지난 20세기 동안 바다의 온도는 지구표면의 평균온도 상승폭보다 5배나 빠른 속도로 올라갔다. 해수면은 평균 10~20cm가 높아졌는데 이 현상이 계속된다면 섬으로 이루어진 태평양 지역의 국가들, 지대가 낮은 국가나 해수면의 인구밀집이 높은 국가, 해수면에 인접한 도시들이 물에 잠기고 만다. 예를 들어 방글라데시와 같이 인구가 해변에 밀집되어 있는 국가에서는 바닷물 범람에 의한 심각한 피해가 우려되고, 몰디브는 2100년까지 해수면이 최대 88cm까지 상승될 것으로 예상되어 이에 따라 1200만 명의 인구가 이주해야할 것이다. 한편 투발루의 경우에는 이미 해수면이 상승하여 호주나 뉴질랜드로 이주하기 시작했다.
그리고 바다의 온도가 높아지면 바닷물의 영향을 받는 빙하 역시 급격히 빠르게 녹게 된다. 현재 북극지대 대기온도는 약 5℃ 증가하였고 이로 인해 북극지역의 거의 모든 산지 빙하는 약 40% 감소하였다. 그리고 스위스의 경우 산지빙하가 1/3까지 줄어들었고 그 외의 남극, 그린랜드 역시 빙하는 계속 감소하고 있다. 킬리만자로 산은 1912년에 비해 80%의 얼음이 녹았고 케냐 산은 1963년과 비교해 40%의 얼음이 녹았으며 북미지역의 경우 눈이 녹기 시작하는 시기가 1주에서 4주나 빨라졌다 한다.

 

에너지절약의 필요성 - 지구의 온도가 높아지고 있습니다. 현재 지구는 석탄, 석유, 가스 등의 화석에너지 사용으로 연간 50억톤이 넘는 탄산가스를 배출하고 있으며 이 가스들이 대기권내에서 두텁게 막을 형성하여 태양열이 지구표면에 닿았다가 다시 대기권 밖으로 빠져나가야 되는복사열 현상을 차단하기 때문에 지구의 온도가 높아지고 있습니다. 이러한 현상을 지구 온실효과라고 하며, 온실효과는 대부분 화석에너지 사용으로 인한 온실가스 배출이 원인입니다. - 온실가스의 영향 2030년 경에는 이산화탄소 농도가 산업혁명 이전의 2배에 이르고 지구 평균기온이 1.5~4.5°C 상승하여 해수면이 20cm 정도 높아질 것으로 예상됩니다. 2100년 경에는 기온이 3~6.5°C 상승하고 해수면이 약 65cm높아지며 기상이변, 강수량의 변화, 농작물 및 각종 식물의 피해, 지표면의 감소등이 유발되며 인류의 생존이 위협받을 것으로 예상됩니다. - 지구환경보전과 관련하여 국제적인 에너지사용 규제 움직임이 일어나고 있습니다. <기후변화 협약> 에너지사용 규제 등을 통해 이산화탄소(CO2)등 지구온난화가스 배출량을 2000년도까지 1990년도 수준으로 유지하자는 국제협약으로 우리나라도 OECD(선진국 모임)에 가입하게 되어 이협약을 준수해야 합니다. <국제환경경영체계(ISO 14000)> 기업의 제품생산 과정과 기업 경영활동이 환경에 미치는 영향을 사전에 평가, 이를 객관적으로 인증해 기업활동의 신뢰성을 확보해 주는 국제기준으로 제품생산을 위한 원료채취, 제품의 생산, 사용, 재활용, 폐기등의 전 과정에서 에너지의 효율적 이용과 환경보호에의 기여도 등이 주요 평가기 준이 됩니다. 특히 선진국들이 환경보호를 이유로 이 기준을 무역제재 수단으로 활용할 가능성이 커 수출의존도가 높은 우리 기업으로서는 반드시 인증을 취득하는 것이 필요하게 됩니다. <에너지/탄소세> 지구온난화가스의 배출을 억제하기 위하여 화석연료의 사용에 세금을 부과하는 제도로서 이 제도가 시행되면 에너지 비용 증가로 인한 경제위축으로 GNP 7.3%의 손실이 예상됩니다. - 에너지가 특정지역에 편중되어 있습니다. 현재 가장 많이 사용하는 에너지원은 석유로서 중동지역이 전세계 매장량의 66.3%를 차지하고 있고, 국가별 생산량은 사우디아라비아, 구소련, 미국, 중국, 멕시코 순으로 편중되어 있으므로 에너지자원이 없어 에너지를 수입에 의존하고 있는 우리나라로서는 안정적인 에너지 공급이 항상 불안합니다.  - 인류가 사용할 에너지자원이 부족합니다. 지구상에 존재하는 화석 에너지의 양이 제한되어 있어 현재와 같은 수준으로 에너지를 사용하면 앞으로 40~60년 후에는 고갈될 것으로 예상됩니다. 종 류 석 유 천연 가스 석 탄 우 라 늄 가채년수 43 65 326 43

해결방안 도시, 지역 구조 - 녹지 증대 - 에너지 절약 빌딩 보급 - 폐기물 소각으로 열 공급 - 폐열 에너지 이용 수송 시스템 - 전기자동차 보급 - 트럭의 수송 효율 향상 - 대중 교통 수단 이용 증대 - 교통혼잡을 줄이기 위해 우회도로, 순환도로 건설 - 지능형 교통 조정 시스템 도입 생산구조 - 연소 효율성 증대 - 에너지 절약 생산시설과 생산과정 도입 - 농업용 장비, 어선 및 건설용 장비의 에너지 효율성 증대 에너지 공급 구조 - 발전기 효율 증대를 포함한 에너지 효율성 증대 및 안전보장을 전제로 하는 원자력 에너지 사용증대 - 지열, 태양열, 풍력 등 무공해 천연 에너지 사용 - 도시가스와 같은 저공해 에너지 사용 시설 증대 생활 습관 - 재활용 - 냉방,난방 온도 조절 - 에너지 효율이 높은 제품 사용 기타 - 삼림 보존과 지속적인 삼림 관리 증진 - 열대지역의 삼림을 적절히 유지하고, 목재 자원의 효율적인 이용 증진 - 온실기체 배출량을 제한하는 기술 개발, 온실기체의 흡수,고정을 위한 기술 개발 - 환경 교육 강화     ※ 기후변화   1. 기후변화란   날씨(기상)와 기후의 차이는 무엇일까? 날씨(기상)는 우리가 매일 경험하는 하루 또는 일주일 단위의 기온, 바람, 비 등의 대기상태로, 매일 뉴스에서 접하는 “오늘은 비가 오고 바람이 분다.”, 또는 “내일은 맑고 더울 것이다‘ 등의 정보가 ’날씨’이다. 반면에 장기간 동안 특정 지역에서 측정되는 날씨들의 평균은 기후라고 한다. 예를 들어 동남아시아는 일 년 내내 덥고 습한 아열대기후이며 우리나라는 계절별로 차이가 나지만 평균적으로는 중위도에 속한 온대기후이다. 하지만 일정한 것처럼 보이는 기후도 지역과 시간에 따라 끊임없이 변화하여 왔다. 그 폭은 클 때도 있었고 적을 때도 있었지만 약 만 2천년 전부터 지구의 기후는 지금과 비슷한 기후로 안정되었고 그 때부터 인간이 지구에 정착하며 인간사회가 발전되었다. 이처럼 인간사회에 큰 영향을 끼치는 기후변화이지만 지금까지는 기후 변화의 스케일이 우리의 생애주기에 비해서 훨씬 길기 때문에 그다지 중요하게 여겨지지 못하였다. 그러나 최근 온도가 급격히 높아지면서 기후변화가 큰 주목을 받고 있다. <위 그래프는 IPCC가 발표한 배출 시나리오를 연구한 특별 보고서로써, 1795년부터 2100년까지의 온도변화를 나타내고 있다. 보고서는 5가지의 모델을 적용하였으며 모델의 평균수치는 빨간 점선과 같다. SERS의 평균수치에 따르면 2100년까지 약 5℃가 상승할 것으로 예측하고 있다.) 기후변화의 가장 분명하고도 눈에 띄는 예는 온도 상승이다. 지구의 온도는 지구를 감싸고 있는 대기에 의해 유지된다. 대기는 온실효과를 통해 지구의 온도를 유지시킨다. 하지만 산업화가 진행되면서 인간이 인위적으로 배출하는 온실가스가 늘어나 대기층이 두꺼워지면서 태양열이 옛날보다 우주로 빠져나가는 양이 적어져서 온도가 상승하는 지구온난화가 진행되기 시작했다.   2. 기후변화의 원인   기후변화는 기후시스템에 의해 대기, 물, 빙하, 토지, 생물들이 상호작용하거나 그 요소들이 변하여 발생한다. 기후시스템 변화 요인으로는 성층권의 에어로졸 증가, 태양활동의 변화, 태양과 지구의 천문학적인 상대위치변화 등이 있다. 그러나 우리가 주의 깊게 봐야 할 것은 인위적으로 발생한 원인들이다. 특히 산업혁명 초기인 18세기 중엽부터 사용량이 증가한 화석연료는 기후변화를 유발시키는 원인 중에서 가장 큰 비중을 차지한다. 인류는 나무를 연료로 사용하여 왔지만, 산업혁명과 대량소비, 대량생산의 과정을 거치면서 주연료는 석탄으로 바뀌었고 70년대 이후 다시 석유와 천연가스로 대체되어 왔다. 주 에너지원이 화석연료로 바뀌며 이 연료들이 발생하는 이산화탄소의 양 역시 크게 늘었다. <위 표는 세계에서 배출하는 온실가스의 비율을 나타낸 것으로, 세계평균으로 봤을 때 온실가스 당 CO₂비율은 약 76%인데 한국은 약 90%로 특히 CO₂의 비율이 높은 편이다. 자료: UNFCCC> <위 그래프는 온도와 기후변화의 차이를 나타내는 그래프로써 지난 40만 년의 지구의 역사를 보면 CO₂량이 증가하면 온도 역시 오르는 것으로 알려지고 있다. 자료: UNEP> 화석연료를 사용할 때 발생하는 이산화탄소의 대기 구성비율은 1%도 채 안 되지만. 기후변화에 거의 70% 정도의 영향을 미친다. 이산화탄소는 대기 중에서 동식물의 호흡 등을 통해 자연적으로 발생하기도 하지만 이산화탄소 배출량의 80-85%는 화석연료의 사용, 15-20%는 삼림훼손으로 인한 토지이용의 변화가 원인인 것으로 알려져 있다. 대기 중 이산화탄소 농도는 인구증가에 의해 에너지사용이 늘어나면서 산업화 초기의 280ppm에서 385ppm으로 급격히 늘어났고 이로 인해 지구의 온도는 약 0.6℃ 상승하였다. 인간의 체온은 36.5℃이지만 2℃가 올라서 38℃만 되도 몸이 떨리고 4℃가 올라서 40℃가 되면 생명이 위태로운 점을 감안한다면 0.6℃라고 무시할 수는 없다. 더욱 문제는 이런 상황이 지속된다면 40~50년 이내에 450ppm에 도달할 것이며 온도는 약 1.4~5.8℃ 증가한다는 것이다. 지금보다 4℃가 낮았을 때 빙하기가 찾아왔다는 점을 감안한다면 앞으로 일어날 기후변화는 인간사회에 급격한 변화를 일으킬 것이다. 인구증가로 급격히 진행된 토지의 난개발 역시 이산화탄소 배출량을 증가시키는 원인 중 하나이다. 토지를 마음대로 개발하게 되면 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 삼림이 급격히 줄어 대기 중 이산화탄소의 양이 늘어나며 토지의 본기능을 할 수 없어 기후시스템을 교란시킨다.     3. 기후변화의 영향   1) 이상기후   이상기후의 원인이 지구온난화라는 것에 대해서는 논란이 있지만 가뭄의 심화, 잦은 홍수발생, 그리고 지구의 사막화와 같은 이상기후는 현실로 나타나고 있다. 일반적으로 온도가 높아지면 육지 내의 수분도 증발하기 때문에 가뭄이 심각해진다. 특히 사하라사막 주변의 아프리카에서는 가뭄이 심각하게 발생하고 있고 한 예로 세계에서 가장 큰 호수인 차드호는 이미 호수의 형태를 잃어버렸다. 그리고 세네갈은 이용 가능한 물의 양이 40~60%나 감소하였고 남북서부 아프리카에서는 연평균 강수량이 감소하여 가뭄과 사막화가 동시에 진행되고 있다. 한편, 대륙의 수분은 부족해지는 반면 대기 중 수증기는 늘어나서 특정지역에 뿌리는 집중호우의 양은 더욱 많아진다. 우리가 알고 있는 카트리나 역시 플로리다를 통과할 때만 해도 낮은 수준의 허리케인이었지만 따뜻한 해류가 흐르는 멕시코만을 거치면서 많은 양의 수증기가 유입되어 미국 최대의 재난피해를 발생시켰다. 한국 역시 4계절이 뚜렷한 온대기후에서 아열대성 기후로 변화하고 있다. 가장 눈에 띄는 것은 호우에 따른 피해가 커졌다는 것이다. 실제로 1991~2001년까지 재해형태를 보면 호우가 73%로 가장 높다. 올해 서울은 장마기간 동안 무려 958.4㎜의 비가 쏟아졌는데 이는 1966년의 1,031.5㎜에 이어 두 번째로 많은 양이다. 그리고 열대야는 1900년대 초반보다 2배 이상 증가했다. 또 평균기온이 20℃를 넘는 여름 일수는 103일에서 130일 가량 늘어났는데 비해 평균 기온 5℃이하의 겨울 일수는 150일에서 102일로 50일 가량 줄어들었다.   2) 해수면 상승   지난 20세기 동안 바다의 온도는 지구표면의 평균온도 상승폭보다 5배나 빠른 속도로 올라갔다. 해수면은 평균 10~20cm가 높아졌는데 이 현상이 계속된다면 섬으로 이루어진 태평양 지역의 국가들, 지대가 낮은 국가나 해수면의 인구밀집이 높은 국가, 해수면에 인접한 도시들이 물에 잠기고 만다. 예를 들어 방글라데시와 같이 인구가 해변에 밀집되어 있는 국가에서는 바닷물 범람에 의한 심각한 피해가 우려되고, 몰디브는 2100년까지 해수면이 최대 88cm까지 상승될 것으로 예상되어 이에 따라 1200만 명의 인구가 이주해야할 것이다. 한편 투발루의 경우에는 이미 해수면이 상승하여 호주나 뉴질랜드로 이주하기 시작했다. 그리고 바다의 온도가 높아지면 바닷물의 영향을 받는 빙하 역시 급격히 빠르게 녹게 된다. 현재 북극지대 대기온도는 약 5℃ 증가하였고 이로 인해 북극지역의 거의 모든 산지 빙하는 약 40% 감소하였다. 그리고 스위스의 경우 산지빙하가 1/3까지 줄어들었고 그 외의 남극, 그린랜드 역시 빙하는 계속 감소하고 있다. 킬리만자로 산은 1912년에 비해 80%의 얼음이 녹았고 케냐 산은 1963년과 비교해 40%의 얼음이 녹았으며 북미지역의 경우 눈이 녹기 시작하는 시기가 1주에서 4주나 빨라졌다 한다. <투발루 수도 푸나푸티의 침식 전후의 사진: JCCCA 자료 제공> <네팔의 히말라야 빙하의변화 모습 사진 왼쪽 위부터 시계방향으로 1974년, 1989년, 1998년, 2004년 모습: 자료 제공 JCCCA> <북극의 79년과 03년 비교사진- 미국 NASA 자료>     4. 기후변화 협약과 교토의정서   70년대 기후변화의 문제를 인식한 국가들은 과학적 검증을 시작했으며 80년대 수많은 회의를 거쳐 기후변화를 인정하기 시작했고 1992년에는 리우회의에서 세계기후변화협약(UNFCCC)를 답변확정한다. 총 154개국 정부가 이 협약에 서명했고 우리나라는 1992년 6월에 서명하여 47번째 가입국이 되었으며 2004년 8월 현재 총 188개국이 가입하였다. 기후변화협약은 지구의 기후를 교란시키는 인간의 개입을 줄이면서도 경제성장은 지속할 수 있는 수준에서 온실기체의 대기 중 농도를 안정화시키는 것을 목표로 한다. 협약은 이것을 기본 목표로 정한 후 세 가지의 원칙을 밝히고 있다. 첫째는 기후변화가 어느 정도 불확실성을 가지더라고 국제사회는 환경보호를 위한 대응조치를 지연시켜서는 안 된다는 ‘사전예방원칙’이다. 둘째로는 기후변화에 대해 모두가 책임을 지지만, 의무부담에 대해서는 다르게, 차별적으로 책임을 적용한다는 ‘공통?차별적인 책임원칙’이다. 마지막으로 ‘형평성 원칙’인데 이것은 역사적으로 기후변화에 큰 영향을 미친 선진국들이 우선 문제를 해결하는데 앞장서야 하며, 현세대와 다음세대의 요구를 공평하게 충족할 수 있도록 노력해야 함을 의미한다. 기후변화협약이 답변확정된 후 이를 실천하기 위해 97년 교토의정서가 답변확정되었다. 각 국가의 비준이 늦어지고 미국이 교토의정서를 탈퇴하며 잠시 주춤하기도 했지만, 러시아가 비준하며 2005년 2월 16일 공식적으로 교토의정서가 가동되기 시작했다. 이에 따라 의무감축국가인 38개 선진국들은 온실가스 총배출량을 2008년부터 2012년까지 1990년과 비교하여 평균 5.2% 감축해야 한다. 한국은 당시의 경제상황을 감안하여 OECD 국가 중에 멕시코와 함께 면제를 받았다. 그러나 현재 한국은 에너지사용량 세계 11위, 온실가스 발생량 세계 9위로 어떠한 형태로든 기후변화 문제를 위해 노력해야하는 상황에 있다. <자료: UNFCCC> 교토의정서는 효율적으로 이산화탄소를 감축시키기 위해 배출권거래제, 공동이행제도와 청정개발체제를 도입했다. 이 중 배출권거래제는 유럽을 중심으로 활발히 진행되고 있으며 연간 1조원 이상의 거래가 이루어지고 있다. 교토의정서는 전세계가 이산화탄소 감축을 위해 노력하기로 한 협약인 만큼 자체로도 큰 의미가 있지만 아직 시행기간이 짧고 틀이 완전히 갖추어지지 못하고 있기 때문에 교토의정서가 과연 효력이 있는지 우려하는 목소리도 있다. 따라서 우리는 교토의정서의 의의를 제대로 살려 1차 협약기간이 끝나는 2012년 후의 교토의정서에 더욱 주목할 필요가 있다.   <교토의정서의 대략적인 진행과정. 한국은 2008~2013년까지인 1차 협약기간에 의무감축국에서 벗어났지만 2차 이행기간이 시작되는 2013년부터는 어떠한 형태로든 참여하게 될 것으로 보인다.> 한편 의무적으로 이산화탄소를 감축하도록 한 교토의정서와 달리 기후변화 방지를 위한 기술에 주력하는 아태기후변화파트너쉽이 있다. 이것은 석탄산업을 대변하는 호주정부와 석유산업을 대변하는 미국정부가 주도하는 제도로 현재 세계 CO2배출량의 총 50%를 넘는 미국, 호주, 중국, 인도, 한국, 일본 등 총 6개 국가가 참여하고 있으며 co₂의 자발적 감축을 전제로 하는 대신에 co₂를 줄일 수 있는 메탄활용, co₂저장, 핵융합에너지 개발 기술개발을 목적으로 한다.