선진국 다수는 지구 온난화 원인이 되는 온실가스를 줄이기 위한 교토의정서에 비준했지만 지구 온난화는 억제되는커녕 계속 진행 중이다. 지구 온난화는 일정 이상 진행되면 인간의 손으로 세울 수 없다고 여겨지는 만큼 2019년에는 이런 온난화의 전환점에 접어들었다는 보도가 나오기도 했다. 정말 지구 온난화는 되돌 수 없는 상태까지 왔는지 앞으로 가능한 해결책은 없을까.
지구 온난화 관련 뉴스는 다수 보도되고 있어 폭염과 빙하 융해 등 사상 최악의 기록이 매년 갱신되고 있다. 수십 년 전부터 알고 있는 급격한 지구 온난화는 온실가스 방출에 기인하고 있다. 하지만 원인을 알고 있으면서도 2019년 배출된 이산화탄소량은 2000년보다 50%나 증가했고 온실가스 배출량은 증가일로에 있다.
도대체 왜 인류는 온실가스 배출을 멈출 수 없는 것일까. 인류가 배출하는 이산화탄소는 인구 규모, 경제 성장, 에너지 경제 효율성, 에너지당 배출량 4가지 요소에 큰 영향을 받고 있다. 일단 인구 규모를 살펴보면 당연히 배출되는 이산화탄소량은 인구에 비례한다. 유엔 조사에 따르면 2020년부터 2100년까지 전 세계 인구는 40% 증가할 것으로 추정된다. 인구 증가 억제에 효과가 있다고 알려진 건 개발도상국 의료와 피임 수단, 교육에 대한 투자다. 하지만 거액을 투자해도 저출산 효과가 나타나려면 수십 년이 걸린다. 이 수십 년 사이 많은 이산화탄소가 배출된다.
다음은 경제 성장. 생활 수준을 높이고 과학 기술이 발전하면서 이산화탄소 배출량은 증가한다. 예를 들어 미국 프로그래머 1명이 우간다 농업 종사가 50명보다 이산화탄소를 더 배출한다. 전 세계 부는 계속 증가하며 유엔에 따르면 최빈곤(Extreme Poverty)으로 정의되는 식량과 안전한 식수, 위생, 건강, 주택, 교육, 정보 등 인간에게 필수적인 물건을 대부분 빼앗긴 상태에 있는 사람 비율은 지금까지 역사에서 볼 수 없을 만큼 적다.
이제 경제 성장은 전 세계 정치 시스템에 좌우되지 않는 전 세계 공통 슬로건이라고 할 수 있다. 선진국이 경제 성장을 빨리 포기하는 건 있을 수 없고 개발도상국은 더 풍부해지기를 원하기 때문에 경제 성장을 계속 추구할 것이다. 경제 성장이 계속되면 이산화탄소 배출량은 증가한다. 경제 성장에도 이산화탄소 배출량이 증가하지 않는 기술과 정책 조짐이 있지만 아직 실용화에는 이르지 못했다.
이런 이유로 인구 규모와 경제 성장이라는 요소는 이산화탄소 배출량에 큰 영향을 주고 있다. 인류는 이산화탄소 배출량 증가를 감소로 전환하지 않으면 안 된다. 해결책이 될 수 있는 건 에너지 경제 효율과 에너지당 배출량 2가지 요소다.
에너지 경제효율은 에너지를 얼마나 효율적으로 사용하는지를 나타내는 지표다. 예를 들어 브라질 포장마차에서 요리를 위해 석탄을, 프랑스 길거리 음식은 요리를 위해 원자력 발전을 통한 IH 스토브를 이용하고 있다고 하자. 이 경우 원자력 발전을 통한 IH 스토브 쪽이 석탄보다 훨씬 효율적이다. 이처럼 기술이 진보하면서 필요한 전력을 줄일 수 있다. 효율적인 기술을 개발하고 사회를 통합하는 건 전 세계 이산화탄소 의존도를 줄이는데 있어 가장 중요한 방법 중 하나다.
AI에 의한 소비전력 절감, 교통과 산업 분야 전기, 지속 가능한 콘크리트 생산까지 효율적 기술 개발 가능성은 무한하다. 하지만 효율적인 기술을 개발해도 이산화탄소 배출량을 제로로 하는 건 불가능하다. 과학 기술은 이산화탄소 배출량을 제로로 할 수 없는 건 효율화된 건 더 많이 사용된다는 법칙인 리바운드 효과 때문이다. 리바운드 효과를 통해 전반적인 효율성이 향상됐지만 처음 예측된 만큼 사용량이 줄어들지 않고 전반적인 효율성이 향상됐지만 사용량이 늘어난 케이스가 많은 것이다.
전반적인 효율성이 높아졌지만 사용량이 늘어난 대표적인 예는 비행기다. 거리당 비용은 해마다 줄지만 여행객 수는 해마다 계속 증가하기 때문에 소비 자원은 증가하고 있다.
과학 기술이 이산화탄소 배출량을 제로로 할 수 없는 2번째 이유는 간접 리바운드 효과다. 뭔가 일이 간소화되면 해당 물건에 들어가던 비용을 다른 것에 걸게 된다. 예를 들어 연비가 좋은 차를 산다면 연료비를 줄인 덕에 드라이브나 여행에 돈을 더 쓴다. 결과적으로 소비 자원은 증가할 수도 있다. 소비 자원 관점에서 말하자면 연비가 나쁜 차를 계속 타는 편이 더 나을 수도 있다.
과학 기술이 이산화탄소 배출량을 제로로 할 수 없는 3번째 이유는 투자 이익률 하락 때문이다. 효율화가 진행될수록 이에 따른 비용도 증가하기 때문에 효율성 속도는 아무래도 떨어진다. 또 많은 과학 기술에서 인류는 일정 수준 효율성을 달성했다.
따라서 에너지 경제 효율 만으로 이산화탄소 배출량 제로를 달성할 수는 없다. 그래서 중요한 게 에너지당 배출량이다. 이산화탄소 배출량은 어떤 에너지를 사용하는지에 크게 관여한다. 예를 들어 석탄 발전은 태양광 발전보다 많은 이산화탄소를 배출한다. 쉽게 말하자면 화석연료를 태울수록 이산화탄소 배출량을 증가한다는 것이다.
하지만 화석연료를 전혀 사용하지 않는다는 선택은 현재로선 불가능하다. 이런 일을 해버리면 하룻밤 사이 많은 문제가 발생한다. 지금은 화석연료 소비를 자제하기 위한 대체 수단을 강구할 수조차 없다.
지금 하지 않으면 안 되는 건 기존 원자력발전소 수명 연장이나 화석연료 산업에 대한 보조금을 줄이고 자연 에너지 산업, 탄소 배출에 엄격한 벌금을 두고 벌금을 매년 인상해 탈탄소를 향한 강렬한 인센티브를 일으키는 것 등이다. 또 새로운 기술을 개발하지 않으면 이산화탄소 배출량 제로 달성은 불가능하다.
새로운 혁신으로 기대되는 건 이산화탄소 포집·저자 장치와 차세대 원자력 발전, 자연 에너지 저장에 혁신을 줄 새로운 배터리 등이다. 하지만 혁신에는 시간이 필요하다. 시간이 지나는 동안 지구 기후는 너무 늦게 될지도 모른다.
이산화탄소 배출량은 해마다 증가한다. 이 문제에 대처하려면 기술 혁신 뿐 아니라 행동도 필요하다. 화석연료 소비를 줄일수록 시한은 늘어난다. 석탄 화력발전소 신규 건설도 중단한다. 지금은 수십억 명이 화석연료에 의존하는 생활을 하고 있다. 이 현상을 하루아침에 바꿀 수는 없다. 하지만 가능하면 빨리 어떻게든 하지 않으면 안 된다.