한국의 대표적 유통업체인 롯데쇼핑과 이마트가 강력한 온실가스인 메탄 배출 대응에서 매우 저조한 성적을 거뒀다. 이는 생산 과정에서 메탄을 배출하는 쌀이나 육류 등의 상품을 유통하면서 대안을 충분히 제시하는 데 실패했다는 의미다. 글로벌 환경단체인 '마이티 어스(Mighty Earth)'는 21일 공개한 '낯뜨거운 성적표: 아시아 유통업체의 메탄 대응 실패' 보고서를 통해 아시아의 8개 유통업체를 대상으로 분석한 결과, 롯데쇼핑은 100점 만점에 13점으로 조사 대상 중 3위를 기록했으며, 이마트는 9점을 받아 5위에 그쳤다. 마이티어스는 전 세계 공급망에서 삼림 벌채와 기후 오염을 줄이기 위해 주요 기업들을 설득하고, 자연 보호와 기후 확보를 목표로 활동하는 국제 환경 단체다. 이 단체는 이번 보고서에서 한국과 중국, 일본, 싱가포르의 대형 슈퍼마켓 체인 8곳을 대상으로 기후 공약과 행동을 분석했다. 이 단체는 총 6개의 카테고리(범주)와 그 아래 배치된 총 20개의 세부 지표를 기준으로 비교 분석했다. 카테고리 중에서 '메탄의 역할'은 유통업체가 축산 농업에서 발생하는 메탄의 기후 영향을 인지하고 있는지, 육류 및 유제품 소비 감축을 지원하는지, 경영진의 보수가 기후 목표와 연계되어 있는지를 평가했다. 온실가스(GHG) 배출량 보고 카테고리의 경우 기업 운영(스코프 1,2) 및 공급망 전체(스코프3)의 온실가스 배출량 보고 여부와 특히 메탄 배출량을 별도로 측정하여 공개하고 있는지를 확인했다. 배출 감축 공약 및 행동 계획 카테고리에서는 넷제로(Net Zero) 달성 시점, 메탄 전용 감축 목표 수립 여부, 자체 브랜드(PB) 육류·유제품의 감축 계획, 산림 파괴 방지(DCF) 공약 등을 분석했다. 쌀 관련 메탄 배출 카테고리에서는 아시아의 주요 메탄 배출원인 쌀 재배의 기후 영향을 인지하고 있는지와 저메탄 방식으로 생산된 쌀에 대한 정책이 있는지를 평가했다. 대체 단백질 및 투자 카테고리는 자체 브랜드(PB) 식물성 대체 식품 제공 여부 등을, 음식물 쓰레기 정책 카테고리에서는 음식물 쓰레기의 매립 및 소각 제로(Zero-landfill/incineration) 정책과 구체적인 음식물 쓰레기 감축 목표 수립 여부를 평가했다. 롯데쇼핑과 이마트 두 업체 모두 공급망 전체를 포함하는 '스코프 3(Scope 3)' 배출량을 공개한다는 점에서는 우수한 평가를 받았으나, 가장 강력한 온실가스인 메탄 배출량을 별도로 공개하거나 구체적인 감축 목표를 설정한 곳은 없었다. 또한, 두 업체 모두 2040년 넷제로라는 야심찬 목표 대신 상대적으로 완화된 2050년 탄소중립 목표를 설정하고 있어 기후 리더십이 부족하다는 지적을 받았다. 특히 롯데쇼핑과 이마트가 0점을 기록한 항목들은 한국 시장의 특성과 맞물려 개선이 시급한 것으로 지적됐다. 두 기업은 메탄의 역할에 대한 인지, 쌀 관련 메탄 배출 대응, 식물성 대체 단백질 투자 부문에서 단 1점도 얻지 못했다. 한국은 서구식 육류 중심 식단의 확산으로 2024년 기준 세계 4위의 소고기 수입국으로 부상할 만큼 육류 수요가 급증하고 있음에도, 두 업체 모두 물성 대체 단백질 제품 제공에 소홀해 성장하는 시장에서 기회를 놓치고 있다는 평가를 받았다. 또한 아시아 메탄 배출의 10%를 차지하는 쌀 재배가 기후에 미치는 영향에 대해서도 두 기업 모두 명확한 인지나 대응 전략이 부재한 것으로 나타났다. 메탄은 배출 후 20년까지의 기간을 기준으로 이산화탄소보다 온난화 효과가 80배 이상 강력한 '기후 슈퍼 오염물질'로, 산업화 이후 지구 온난화의 약 30%를 유발해 왔다. 특히 전 세계 메탄 배출량의 약 40%가 농업 분야에서 발생하고, 그중 축산업과 쌀 재배가 주요 원인으로 꼽힌다. 마이티어스는 이러한 항목들을 개선하기 위해 유통업체들이 메탄 배출량을 투명하게 공시하고, 2030년까지 메탄 배출을 30% 줄이겠다는 '글로벌 메탄 서약'에 맞춘 구체적인 감축 목표를 세울 것을 권고했다. 또한, 논물 관리(AWD) 등 저메탄 농법으로 생산된 쌀을 우선 취급하고, 2030년까지 식물성 식품 판매 비중을 60%까지 확대하는 등 과감한 식단 전환 지원책이 필요하다고 강조했다. 마이티어스 박매화 동아시아 매니저는 “서구식 식단의 확산에 힘입어 한국은 전 세계에서 가장 빠르게 성장하는 소고기 시장 중 하나로 부상했고, 소고기 수요 증가는 메탄 배출의 주요 요인으로 작용하고 있다"고 말했다. 박 매니저는 “축산 농업에서 발생하는 메탄 배출을 신속히 줄이는 것은 지구 온난화를 억제하고 아시아가 이미 겪고 있는 극심한 기후 영향을 완화하는 가장 빠른 방법 중 하나이다"라고 강조했다. 그는 “한국의 유통업체들은 고객들이 자신이 구매하는 식품이 기후에 어떤 영향을 미치는지 이해하도록 돕고, 한국에서 이미 확산되고 있는 '고기 소비를 줄이고 식물성 식단을 늘리는' 이 흐름을 최대한 활용할 필요가 있다"라고 덧붙였다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

미국·이스라엘과 이란의 전쟁이 치열하게 전개되는 가운데 호르무즈 해협의 봉쇄가 4주 이상 이어지면 글로벌 해운 네트워크가 '티핑 포인트'를 넘어서는 등 붕괴 단계로 진입할 것이란 경고가 나왔다. 전쟁이 이미 3주에 접어드는 시점이란 점을 고려하면 앞으로 1주일 후가 '분수령'이 되는 셈이다. 한국경제가 충격을 극복하고 다시 회복할 수 있느냐도 비슷한 상황이다. 20일 오스트리아 공급망 인텔리전스 연구소와 비엔나 복잡계 과학 허브정보연구소 공동연구팀은 '해협이 닫힐 때: 호르무즈 해협의 무역 의존도와 해운 중단 시나리오'라는 제목의 연구 브리프를 긴급 발표했다. 이 보고서는 호르무즈 해협 봉쇄가 단순한 에너지 수급 문제를 넘어, 글로벌 공급망 전반에 어떤 구조적 충격을 가하는지를 정량적으로 분석한 연구다. 연구의 핵심 메시지는 분명하다. 봉쇄가 2주 이내에 그칠 경우에는 글로벌 경제가 일정 수준의 회복력을 유지할 수 있지만, 4주를 넘어서는 순간 상황은 질적으로 달라진다는 것이다. 4주가 지나는 시점부터는 해운 네트워크의 지연이 누적되고, 시스템 전체가 '티핑 포인트'(임계점)를 넘어서는 비선형적 붕괴 단계로 진입하게 된다. ◇ '4주의 벽'…글로벌 해운이 무너지는 순간 호르무즈 해협은 전 세계 석유 수송량의 약 20%가 통과하는 핵심 해상 요충지다. 이 해협이 봉쇄될 경우, 단순히 물동량이 줄어드는 데 그치지 않고 글로벌 물류 시스템 전체가 흔들리기 시작한다. 연구진이 개발한 TIDES 해운 시뮬레이션 모델에 따르면, 봉쇄 초기에는 일부 지연이 발생하더라도 시간이 지나면 일정 부분 회복이 가능하다. 그러나 봉쇄 기간이 4주를 넘어가면 상황은 급격히 악화된다. 선박들이 예정된 기항지를 놓치면서 스케줄 백로그가 형성되고, 지연된 선박들이 항만에 동시에 몰리면서 터미널 수용 능력을 초과하는 혼잡이 발생한다. 이러한 병목 현상은 해당 항로에 국한되지 않고 다른 해상 네트워크로까지 확산된다. 이 과정에서 나타나는 가장 중요한 특징은 피해가 선형적으로 증가하지 않는다는 점이다. 예컨대 56일간의 봉쇄는 28일 봉쇄보다 단순히 두 배의 피해를 주는 것이 아니라, 그보다 훨씬 큰 2~3배 수준의 충격을 유발할 수 있다. 이는 해운 네트워크가 일정 임계점을 넘는 순간부터 연쇄적으로 무너지는 구조적 특성을 가지고 있기 때문이다. ◇한국 경제의 급소: “에너지 + 물류" 이중 의존 한국 경제는 이러한 구조적 충격에 매우 취약한 위치에 놓여 있다. 연구에 따르면 한국은 호르무즈 해협을 통해 수출되는 걸프 5개국으로부터 연간 약 300억 달러 규모의 상품을 수입하고 있다. 이는 아시아 주요 국가 중에서도 높은 수준의 의존도를 의미한다. 이러한 취약성은 단순한 수입 규모를 넘어 산업 구조와 직결된다. 한국은 원유와 액화천연가스(LNG) 등 핵심 에너지 자원의 상당 부분을 이 지역에 의존하고 있기 때문에 봉쇄가 발생할 경우 가장 먼저 가격 상승 압력을 받게 된다. 단기적으로는 대체 공급이 가능하더라도, 공급 전환 과정에서 가격 급등은 피하기 어렵다. 여기에 해운 물류 차질이 더해지면서 문제는 더욱 복합적으로 전개된다. 봉쇄가 56일간 지속될 경우 동아시아 지역의 평균 선박 인도 지연은 약 3일 수준으로 나타나지만, 이는 평균치일 뿐 특정 화물의 경우 수주 단위의 지연으로 확대될 가능성도 존재한다. 이러한 지연은 곧바로 산업 생산 차질로 이어질 수 있다. 결국 한국은 에너지 가격 상승과 물류 지연이 동시에 발생하는 이중 리스크 구조에 노출되어 있다. ◇반도체 산업: “안전하지만, 비싸진다" 한국의 핵심 산업인 반도체 역시 호르무즈 해협의 영향을 받는다. 특히 반도체 제조 공정에 필수적인 특수 가스의 공급망이 중요한 변수로 작용한다. 네온·헬륨·아르곤·크립톤·제논과 같은 희귀 가스는 노광과 식각 등 핵심 공정에 필수적으로 사용되는 소재다. 이 가운데 카타르는 LNG 생산 과정에서 이러한 가스를 부산물로 추출하고 있는데, 걸프 지역 특수 가스 수출의 약 98%를 차지하는 핵심 공급국이다. 한국 역시 매년 상당 규모의 특수 가스를 이 지역에서 수입하고 있다. 그럼에도 불구하고 연구는 반도체 산업의 단기적 위험을 상대적으로 낮게 평가한다. 이는 반도체 기업들이 일반적으로 3~6개월 수준의 전략적 재고를 보유하고 있고, 미국과 유럽 등 다양한 공급처를 확보하고 있기 때문이다. 실제로 2022년 우크라이나 전쟁 당시에도 네온 공급이 급감했음에도 불구하고 산업은 비교적 빠르게 적응한 바 있다. 다만 봉쇄가 장기화될 경우 상황은 달라진다. 물리적 공급 부족보다는 특수 가스 가격 상승이 먼저 나타나고, 이는 곧 반도체 제조 원가 상승으로 이어진다. 따라서 반도체 산업의 핵심 리스크는 생산 중단이 아니라 비용 증가라고 할 수 있다. ◇비료와 식량: “당장은 괜찮지만, 다음 해가 문제" 걸프 지역은 비료 시장에서도 중요한 역할을 한다. 전 세계 요소 수출의 약 31%가 이 지역에서 공급되고 있기 때문이다. 그러나 비료는 일반적으로 파종 몇 달 전에 미리 구매하는 특성이 있다. 따라서 단기적인 봉쇄는 당장의 농업 생산에는 큰 영향을 미치지 않는다. 문제는 봉쇄가 장기화될 경우다. 이 경우 다음 시즌의 비료 조달에 차질이 발생하면서 농가의 비용 부담이 증가하게 된다. 과거 사례를 보면, 이러한 상황에서 나타나는 주요 영향은 생산 감소가 아니라 가격 상승이다. 농가들은 높은 가격에 대응하기 위해 투입량을 줄이게 되고, 이는 수익성 악화로 이어진다. 결국 식량 부족보다는 식품 가격 상승이라는 형태로 소비자에게 영향을 미치게 된다. 철강 산업의 경우 상대적으로 충격이 제한적이다. 글로벌 철강 공급망은 중국·인도·터키 등 다양한 공급원을 기반으로 형성되어 있어 대체 조달이 가능하기 때문이다. 한국 역시 이러한 구조 속에서 직접적인 공급 중단 위험은 낮은 편이다. 그러나 봉쇄가 장기화될 경우 철강 가격 상승과 함께 건설 프로젝트 지연이 발생할 가능성이 높다. 이는 인프라 투자 비용 증가와 건설 일정 차질로 이어질 수 있다. ◇진짜 위험: “물건이 아니라 가격이 무너진다" 이 연구가 강조하는 가장 중요한 통찰은 위기의 본질이 물리적 부족이 아니라 가격 메커니즘에 있다는 점이다. 대부분의 산업에서 공통적으로 나타나는 현상은 다음과 같다. 우선 공급 차질이 발생하기 이전에 가격 변동성이 확대되고, 이어서 급격한 가격 상승이 나타난다. 이러한 가격 상승은 산업 전반의 생산 비용을 끌어올리며, 결국 비용 인상 인플레이션으로 이어진다. 이 과정은 기업의 경쟁력을 약화시키고 소비를 위축시키며, 궁극적으로 경기 침체로 연결될 수 있다. 따라서 호르무즈 해협 봉쇄의 가장 큰 위험은 특정 상품의 부족이 아니라 경제 전반의 비용 구조가 무너지는 데 있다. 이 연구는 한국을 포함한 주요 경제국에 명확한 정책적 시사점을 제시한다. 첫째, 봉쇄가 4주를 넘지 않도록 하는 것이 무엇보다 중요하다. 4주 이내의 위기는 관리 가능하지만, 이를 넘어서면 시스템적 붕괴가 시작되기 때문이다. 둘째, 에너지뿐 아니라 핵심 산업 소재까지 포함한 전략적 재고 관리가 필요하다. 특히 반도체 특수 가스와 같은 고부가가치 산업의 필수 원자재에 대한 대비가 중요하다. 셋째, 공급망 다변화는 단순한 선택이 아니라 필수적인 생존 전략이다. 이는 단순히 수입선을 늘리는 차원을 넘어, 물류 경로 자체를 분산하는 구조적 대응을 의미한다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

매년 전 세계적으로 약 4조5000억 개, 부피로 80만 톤이 버려지는 담배꽁초. 지구상에서 가장 흔한 쓰레기가 됐다. 하지만 담배꽁초는 단순한 '일회성 쓰레기'가 아니라 10년 이상 환경에 영향을 미치는 장기 오염원이라는 연구 결과가 나왔다. 이탈리아 나폴리 페데리코 2세 대학교를 중심으로 한 국제 공동 연구진은 최근 국제학술지 '환경 오염(Environmental Pollution)'에 발표한 논문에서 담배꽁초의 환경오염에 대한 연구 결과를 공개했다. 이번 연구는 담배꽁초가 실제 환경에서 10년에 걸쳐 어떻게 변하는지 추적한 최초의 장기 실험이라는 점에서 의미가 크다. ◇왜 담배꽁초는 10년이 지나도 사라지지 않을까 연구진에 따르면, 담배꽁초가 쉽게 분해되지 않는 핵심 이유는 필터의 주성분인 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 때문이다. 이 물질은 플라스틱 계열로, 약 1만5000개의 미세 섬유로 구성되어 있고, 화학적으로 매우 안정적이다. 특히 셀룰로오스 아세테이트는 '아세틸화' 정도가 높아 미생물이 쉽게 분해하지 못한다. 미생물이 분해하려면 먼저 구조를 바꾸는 탈아세틸화 과정이 필요한데, 자연 상태에서는 이 반응이 매우 느리다는 것이다. 미생물 성장을 촉진할 질소가 극단적으로 부족하다. 담배꽁초의 질소 함량은 약 0.21%에 불과하고, 탄소 대비 질소 비율(C/N)이 약 192로 매우 높다. 이는 미생물 활동을 거의 억제하는 수준이다. 결국 분해가 안 되는 플라스틱인데다 먹을 영양이 없는 상태가 결합되면서 담배꽁초는 수년에서 10년 이상 환경에 그대로 남게 된다. 흥미로운 점은, 모든 환경에서 분해 속도가 같은 것은 아니라는 사실이다. 연구 결과, 질소가 풍부한 토양(초지 등)에서는 담배꽁초의 질량이 10년 동안 최대 84%까지 감소했다. 그 이유는 미생물이 주변의 질소를 끌어와 사용하고, 담배꽁초 내부의 C/N 비율이 점차 낮아지면서 셀룰로오스 아세테이트 분해가 활성화된다는 것이다. 즉, 담배꽁초 자체는 영양이 없지만, 주변 토양이 이를 보충해주면 분해가 가능해진다. 반대로, 모래사장이나 아스팔트, 토양이 거의 없는 환경에서는 10년이 지나도 형태가 거의 그대로 유지되는 것으로 나타났다. ◇'분해'돼도 사라지지 않는다…미세플라스틱으로 변형 문제는 담배꽁초가 분해되더라도 완전히 사라지지 않는다는 점이다. 연구진은 10년 후 담배꽁초가 '공 모양의 유기-무기 복합체(spherulites)'라는 새로운 형태로 변하는 것을 확인했다. 이 복합체는 지름이 약 6㎛(마이크로미터, 1㎛=1000분의 1㎜)의 미세 입자다. 담배꽁초의 플라스틱 섬유와 주변 토양의 미네랄(칼슘 등)이 토양 구조 안에 완전히 통합된 것이다. 일반적으로 세균의 크기가 1~2㎛이고, 미세먼지(PM-10)가 10㎛ 이하인 점을 고려하면 점을 고려하면, 6㎛ 정도 크기의 입자는 눈에 보이지도 않는다. 이런 복합체가 형성되는 것은 실제로는 보이지 않는 미세플라스틱으로 변해 환경에 남는다는 것을 의미한다. ◇10년 뒤까지도 유해물질 방출 담배꽁초의 독성 변화도 단순하지 않다. 연구에 따르면 독성은 시간에 따라 세 단계로 변화한다. 버려진 직후(초기)에는 니코틴과 휘발성 유기화합물(VOCs)이 대량 방출된다. 이들 물질은 매우 강한 독성을 지니고 있다. 약 5년 후(중기)에는 독성이 다시 증가하는 '두 번째 정점' 발생한다. 분해 과정에서 생성된 분해 저항성 화합물 축적된 탓이다. 10년 정도 긴 시간이 지나면(장기) 전반적으로 독성 감소하지만 완전히 사라지지는 않는다. 실제로 10년이 지난 담배꽁초도 여전히 생물에 측정 가능한 독성 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 연구진은 “담배꽁초 분해는 화학·생물·미생물 변화가 결합된 복합 과정"이라며 “완전 분해(광물화)는 일어나지 않고, 미세플라스틱 형태로 장기 잔류하면서 최소 10년 이상 생태계에 지속적으로 영향을 미치는 것이 확인됐다"고 강조했다. ◇담배 필터의 퇴출을 요구하는 목소리도 한편, 전문가들은 “필터는 담배 연기를 부드럽게 만들어 흡연자가 연기를 더 깊게 들이마시게 함으로써 오히려 폐암 위험을 높일 수 있다"고 지적한다. 세계보건기구(WHO)를 포함한 국제 사회는 이제 담배 필터를 '불필요한 일회용 플라스틱'으로 보고 강력한 규제를 촉구하고 있다. 현재 논의 중인 UN 플라스틱 협약에서도 담배 필터를 의무적 금지 대상(Annex Y)에 포함시켜 세계적으로 퇴출을 이끌어내야 한다는 목소리도 나오고 있다. WHO 담배 규제기본협약(FCTC)의 앤드류 블랙이나 WHO 환경 및 기후 변화 책임자 루디거 크레치 등 전문가들은 담배 필터를 금지함으로써 담배가 '덜 해롭다'는 잘못된 인식을 제거하고, 담배를 “더 정직한(more honest) 제품"으로 만들어야 한다고 주장한다. 필터가 없는 담배는 연기가 훨씬 독하고 자극적이기 때문에 흡연의 즐거움을 떨어뜨려 결과적으로 흡연율을 낮추는 효과를 기대할 수 있다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

지구의 하루는 언제나 24시간으로 고정돼 있을까. 인류가 오랫동안 당연하게 여겨온 이 전제가 흔들리고 있다. 지구의 기후 변화가 자전 속도에 영향을 주지만, 기후변화가 가속화되는 것 만큼이나 하루의 길이 자체가 '빠르게' 늘어나고 있기 때문이다. 물론 사람이 느낄 정도는 아니지만 말이다. 오스트리아 빈 대학교와 스위스 취리히 연방공과대학 공동연구진은 최근 국제 학술지 '지구물리학 연구 저널: 고체 지구 (Journal of Geophysical Research: Solid Earth)'에 발표한 논문에서 기후 변화가 지구 자전 속도에 미치는 영향을 정량적으로 분석했다. ◇360만 년 중 가장 빠른 변화 속도 연구에 따르면, 지구온난화로 극지방의 빙하가 녹아 바다로 유입되면 지구의 질량이 적도 방향으로 이동하는 '바리스태틱(barystatic)' 과정이 발생한다. 이로 인해 지구의 자전 속도는 감소한다. 이는 회전하는 물체에서 질량이 바깥으로 이동하면 속도가 느려지는 각운동량 보존 법칙에 따른 결과다. 결국 지구가 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간, 즉 하루의 길이(LOD)가 길어지게 된다. 이번 연구는 '물리 정보 기반 확산 모델(PIDM)'이라는 딥러닝 기법을 활용해 약 360만 년 전 후기 선신세(Late Pliocene)부터 현재까지의 자전 변화를 재구성했다. 그 결과, 제4기 빙하기 동안에는 대륙 빙하의 확장과 후퇴에 따라 하루의 길이가 약 10~30밀리초(ms. ms=1000분의 1초) 범위에서 크게 변동한 것으로 나타났다. 특히 360만 년에 이르는 장기적인 시간 규모에서 보면, 빙하 해빙과 해수면 상승이 자전에 미친 영향은 대기 순환이나 육상 수자원 변화보다 약 300배 큰 것으로 분석됐다. 문제는 현재의 변화 속도가 과거와 비교해도 이례적으로 빠르다는 점이다. 연구진은 온실가스 배출이 높은 시나리오(RCP8.5)를 가정할 경우, 하루 길이의 증가 속도가 21세기 전체로 100년 당 약 1.5±0.35ms에 달할 것으로 전망했다. 더 나아가 세기 말 마지막 20년에는 이 수치가 가속화돼 100년 당 약 2.62±0.79ms에 이를 가능성도 제시됐다. 이는 약 8200년 전 급격한 기후 변화 사건과 맞먹는 수준으로, 지난 360만 년 동안 보기 드문 변화 속도다. ◇시간 체계에 균열…윤초의 딜레마 지구 자전의 변화는 단순한 자연 현상에 그치지 않는다. 현대 사회의 시간 체계는 지구 자전에 기반한 세계시(UT1)와 원자시계 기반의 국제원자시(TAI)를 동시에 사용하고 있는데, 자전 속도가 느려질수록 두 시간 체계 간의 오차가 커지게 된다. 실제로 연구에 따르면 후기 선신세 이후 누적된 시간 차이는 약 250초에 달하며, 1900년 이후에도 기후 변화로 인해 약 40ms의 변화가 발생한 것으로 나타났다. 이 오차를 보정하기 위해 도입된 것이 '윤초(閏秒, leap second)' 제도다. 그러나 기후 변화로 자전 속도의 변동성이 커질 경우, 윤초를 언제 추가해야 할지 예측하기가 점점 어려워진다. 이는 위성 항법, 우주선 궤도 계산, 초정밀 통신망 등 밀리초 단위의 정확도를 요구하는 기술 분야에 직접적인 부담으로 작용할 수 있다. 이런 가운데 과학계는 점점 더 정밀한, 이른바 '초정밀 시계'를 개발하고 있다. 중국 과학기술대학교 연구팀은 최근 '계측학(Metrologia)' 학술지에 발표한 논문에서 오차가 극히 작은 스트론튬 광격자 시계를 개발했다고 밝혔다. 이 시계는 수십억 년 동안 1초의 오차도 발생하지 않을 정도의 정밀도를 갖추고 있으며, 지구 자전의 미세한 변화까지 감지할 수 있는 수준이다. ◇“온난화를 막을 것이냐, 윤초를 도입할 것이냐" 결국 인류는 선택의 기로에 서 있다. 온실가스 배출을 줄여 기후 변화를 완화함으로써 지구 자전의 변화를 늦출 것인지, 아니면 윤초 도입과 초정밀 시계 기술에 의존해 점점 커지는 시간의 오차를 관리할 것인지의 문제다. 전문가들은 후자가 근본적인 해결책이 될 수 없다고 지적한다. 윤초는 자전 변화로 발생한 결과를 보정하는 기술적 수단일 뿐, 근본적으로 지구 자전의 속도를 고정시키지는 못하기 때문이다. 지구 자전 속도가 변하는 근본 원인은 기후변화다. 기후변화는 지금 지구의 온도와 해수면 뿐만 아니라 '시간'이라는 가장 기본적인 물리량까지 바꾸고 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

오늘날 전 세계는 탄소 순배출량을 '0'으로 만드는 '넷제로(Net-zero)' 달성에 사활을 걸고 있다. 하지만 최신 과학 연구는 단순히 배출량 0으로 줄이는 것만으로는 이미 시작된 기후 변화의 시계바늘을 멈추기에 부족하다고 경고한다. 이제는 이미 대기 중에 쌓여 있는 온실가스를 직접 흡수해 제거하는 마이너스 배출, 즉 '네거티브 배출(negative emissions)'이 필수인 시대가 됐다는 얘기다. ◇멈추지 않는 기후 시계: 왜 '감축'만으로는 부족한가 인류가 오늘 당장 온실가스 배출을 완전히 중단하더라도 지구의 기온 상승과 그로 인한 피해는 즉각 멈추지 않는다. 이미 지구 대기 중에 차 있는 온실가스가 쉽게 사라지지 않고 기온을 계속 올릴 것이기 때문이다. 오스트리아 국제응용시스템분석연구소(IIASA)와 영국 옥스퍼드대학교 연구팀은 지난 1월 '환경 연구 회보(Environmental Research Letters)'에 발표한 논문에서 “온도가 안정화된 후에도 해수면 상승(SLR)이나 영구동토층 해빙(PFT)과 같은 '지연된 기후 영향(Time-lagged impacts)'이 수 세기 동안 계속해서 심화될 것"이라고 밝혔다. 연구팀은 이를 '관성에 의해 움직이는 자동차'에 비유한다. 이미 속도가 붙은 기후 재앙이라는 차를 세우기 위해서는 단순히 가속 페달에서 발을 떼는(배출 감축) 것만으로는 부족하다는 것이다. 브레이크를 밟아야 차를 재빨리 세울 수 있는 것처럼 강력한 '브레이크' 역할인 네거티브 배출을 통해 대기 중 탄소 농도를 직접 낮춰야만 기후재앙을 멈출 수 있다는 것이다. 이는 인류가 넷제로 달성 이후에도 수백 년간 순배출량이 마이너스(-)가 되는 '순 네가티브 배출(Net-negative)' 상태를 유지해야 한다는 것아다. ◇10년 앞당겨진 데드라인과 '예방적' 탄소 가격 기후 시스템의 불확실성은 우리에게 더 빠른 행동을 요구한다. IIASA 연구팀은 지난달 '네이처 커뮤니케이션스 (Nature Communications)'에 게재한 논문에서 “기후 리스크를 사전에 방지하려면, 넷제로 달성 시점은 기존 계획보다 약 10년 정도 앞당겨진 2041년경이 돼야 한다"고 주장했다. 또한 이 논문은 기후 위기를 일종의 보험으로 관리해야 한다고 제안한다. 위험을 최소화하기 위해 2030년 탄소 가격을 현재 예측치보다 대폭 높은 톤당 425달러 수준으로 인상하는 '예방적 프리미엄'이 필요하다는 설명이다. 탄소 제거 기술(CDR)의 조기 보급을 촉진하기 위해서는 탄소 배출에 아주 높은 세금을 물려야 한다는 얘기다. 이는 미래 세대가 짊어져야 할 막대한 복구 비용을 현재 세대가 분담하는 세대 간 형평성의 문제이기도 하다는 것이다. ◇법적 의무가 된 기후 보호와 국가 간 형평성 네거티브 배출은 단순한 도덕적 권고를 넘어 법적 책임의 영역으로 들어서고 있다. 지난해 7월 국제사법재판소(ICJ)는 기후변화협약 가입국들은 온실가스 배출로부터 기후 시스템을 보호해야 할 구속력 있는 의무가 있고, 상당한 해악을 방지하기 위해 가용한 모든 수단을 동원해야 한다는 권고 의견을 냈다. IIASA 연구팀은 이러한 법적 판단이 결국 국가 간에 '탄소 제거 의무(carbon removal obligations)'를 공정하게 분담하는 제도적 설계로 이어져야 한다고 강조한다. 이는 각 국가의 역사적 배출 책임과 경제적 능력을 고려해, 정치적 주기와 상관없이 수 세기 동안 지속될 수 있는 강력한 거버넌스가 뒷받침되어야 함을 의미한다. ◇'탄소 제거 기술'의 두 얼굴: 자원 고갈과 환경 영향 하지만 네거티브 배출을 실현하기 위한 기술이 장밋빛 미래만을 약속하는 것은 아닙니다. 스페인 칸타브리아 대학교와 스위스 취리히 연방공과대학교 연구팀은 이달 초 '커뮤니케이션스 지구와 환경 (Communications Earth & Environment0' 저널에 발표한 논문에서 탄소 제거 기술의 잠재적 부작용을 경고했다. 직접공기포집(DACCS)과 같은 화학적 제거 기술은 대규모 인프라 구축을 위해 니켈(Ni)과 바륨(Ba) 같은 핵심 광물의 수요를 폭발적으로 증가시켜 자원 공급망에 무리를 줄 수 있다. 또한 생물학적 제거 기술(BECCS)이나 바이오차(Biochar)의 경우, 대규모 경작에 필요한 칼륨(K) 등의 비료 자원 수요를 최대 70%까지 높여 식량 안보를 위협할 수 있다고 분석했다. 심지어 조림(Forestation) 역시 기후 변화로 인한 산불 위험 증가를 낳게 되고, 저장된 탄소가 다시 배출될 위험이 크다는 한계를 지니고 있다는 것이다. ◇지속 가능한 기후 안정을 위한 정책 제안 전문가들은 탄소 제거 기술의 부작용을 최소화하면서 네거티브 배출을 성공시키기 위해 다음과 같은 정책 대안을 제시한다. 첫째, 배출돼 대기에 있는 온실가스를 제거하기에 앞서 배출 자체를 미리 줄이는 데 우선을 둬야 한다. 둘째, 지역적 특성에 맞는 최적의 기술 포트폴리오를 구성해야 한다. 특정 기술의 독점을 피하고 토지, 물, 광물 자원의 가용성을 고려하여 환경 영향을 분산시키는 전략이 필요하다. 셋째, 자원 순환 경제를 강화해야 한다. 탄소 제거 설비에 필요한 금속 자원의 재활용률을 극대화하고, 폐기물 바이오매스를 원료로 사용하여 자원 경쟁을 완화해야 한다. 결국 네거티브 배출은 인류가 저지른 과거의 실수를 바로잡고 미래 세대에게 안전한 지구를 물려주기 위한 고통스러운 선택인 셈이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

미국-이스라엘과 이란 사이의 전쟁이 이어지는 가운데, 전쟁의 충격과는 별개로 이란 사회를 오랫동안 압박해 온 구조적 위기가 조금씩 알려지고 있다. 바로 만성적인 물 부족 문제다. 최근 학계에서는 이란의 물 부족 위기를 단순한 기후 변화나 자연재해가 아니라 국가 정책과 거버넌스 실패가 누적된 결과로 분석하고 있다. 특히 경제 제재와 지정학적 갈등으로 인해 수자원 관리가 정책 우선순위에서 뒤로 밀려났고, 전쟁 상황에서 이란 국민의 생활 기반을 더욱 취약하게 만들고 있다는 평가가 나온다. ◇ 자연재해가 아닌 '거버넌스 주도 위기' 이란의 물 위기를 가장 강하게 지적한 연구 중 하나는 독일 함부르크 공과대학교 지리-수문정보학 연구소 등 국제 공동 연구팀이 발표한 논문이다. 국제 연구진은 이달 초 '네이처 지속가능성 (Nature Sustainability)' 저널에 발표한 논문에서 이란의 상황을 “거버넌스 주도의 물 붕괴(governance-driven water collapse)"로 규정했다. 연구진에 따르면 이란은 최근 수십 년 동안 가장 심각한 환경 위기 중 하나로 물 부족을 겪고 있고, 전국적으로 호수와 강, 습지가 빠른 속도로 말라가고 있다. 저수지는 기록적으로 낮은 수위를 보이고 있고, 일부 지역에서는 수십 년 동안 유지되던 수자원 체계가 사실상 붕괴 단계에 들어섰다. 연구진은 기후 변화가 이러한 위기를 악화시키는 요인임은 분명하지만, 근본적인 원인은 정책의 실패라고 강조한다. 국가 발전 전략에서 환경 보호보다 정치적·지정학적 목표가 우선되면서 수자원 관리 정책이 장기간 방치됐다는 것이다. ◇농업 중심 정책이 만든 물 소비 구조 이란 물 위기의 핵심에는 국가가 추진해 온 식량 자급자족 정책이 있다. 국제 제재와 경제적 고립 속에서 정부는 식량 안보를 위해 농업 확대 정책을 강하게 추진했다. 하지만 이러한 전략은 수자원 구조를 극단적으로 왜곡시켰다. 연구에 따르면 이란 농업 부문은 국가 전체 수자원의 약 90~92%를 사용하고 있다. 반면 농업이 국내총생산(GDP)에 기여하는 비중은 약 10% 수준에 불과하다. 경제적 효율성이 낮은 산업이 대부분의 수자원을 소비하는 구조가 만들어진 것이다. 이 과정에서 물 집약적인 작물이 건조 지역에서도 대규모로 재배되었고, 관개 농업이 급속히 확대됐다. 이러한 정책은 결국 지하수 고갈로 이어졌다. 연구진에 따르면 지난 약 20년 동안 이란에서는 약 211㎦ (2110억㎥, 소양호 저수량의 약 73배)규모의 지하수가 사라진 것으로 추정된다. 이는 자연적으로 회복되기 어려운 수준의 고갈로 평가된다. 일부 지역에서는 지반 침하까지 발생하고 있다. 수도 테헤란과 이스파한, 야즈드 등 주요 도시에서는 지반 침하로 건물과 도로, 문화유산 시설에 피해가 보고되고 있다. ◇분절된 행정 체계와 정책 실패 이란의 물 위기를 더욱 악화시킨 요인은 행정 구조의 비효율성이다. 연구진은 이란의 수자원 관리 시스템을 '분절된 거버넌스(fragmented governance)' 구조라고 설명한다. 수자원 배분, 농업 정책, 환경 보호, 인프라 투자 등이 서로 다른 부처와 지방 정부에 나뉘어 있어 정책 조정이 제대로 이루어지지 않는다는 것이다. 이 때문에 유역 단위의 물 관리나 지하수 취수 제한과 같은 장기 정책이 제대로 시행되지 못했다. 또한 물과 전기에 대한 대규모 보조금 정책도 문제로 지적된다. 농업 생산을 유지하기 위해 제공된 보조금은 단기적으로는 농가에 도움이 됐지만, 물 절약과 효율적 관개 기술 도입을 오히려 지연시키는 결과를 낳았다. ◇국제 제재가 만든 기술 격차 이란의 물 관리 위기를 분석한 또 다른 연구는 스웨덴 룬드대학교 중동연구센터의 연구팀이 수행했다. 이 연구는 최근 학술지 '사이언티픽 리포츠 (Scientific Reports)'에 발표됐는데, 연구팀은 '통합 수자원 전략 회복력 지수(IWSRI)'를 활용해 이란의 정책 회복력을 평가했다. 주변 다른 중동이나 북아프리카 국가들과 비교했을 때 이란은 중간 수준의 정책 회복력을 보유하고 있지만 정치적 불안정성과 부패, 장기 계획 부족으로 인해 실제 정책 효과는 제한적이라는 분석을 연구팀이 제시했다. 특히 국제 제재가 수자원 관리 기술 도입을 가로막은 핵심 요인으로 지적됐다. 제재로 인해 외국인 투자와 금융 자본 유입이 제한되었고, 장비 공급망도 크게 교란되었다. 그 결과 △폐수 재활용 시스템 △도시 수자원 디지털 모니터링 기술 △누수 제어 장비 △정밀 관개 시스템 등과 같은 핵심 기술 도입이 늦어졌다. 이러한 기술 격차는 도시의 수자원 손실을 키우고, 농업 용수의 이용 효율을 낮추는 결과를 가져왔다. ◇물 부족, 갈등의 '잠재적 배경 요인' 물 부족은 단순한 환경 문제가 아니라 사회·정치적 갈등의 배경 요인이 될 수 있다. 물은 특히 중동 지역에서 전략적 자원으로 간주되기 때문이다. 농업 생산이 감소하면 농촌 지역의 생계 기반이 붕괴되고 대규모 인구 이동이 발생할 수 있다. 이러한 사회적 압력은 도시 지역의 경제 불안과 정치적 긴장을 높이는 요인이 된다. 따라서 일부 연구자들은 물 위기가 현재의 군사적 충돌의 직접적인 원인은 아니더라도, 장기적으로 국가 내부의 불안정성을 확대하는 구조적 요인 중 하나로 작용했을 가능성을 제기한다. 미국과의 전쟁이 일어나기 전에 이란에서 전국적인 시위가 발생했는데, 당시 시위는 정치적·경제적 불만이 핵심 원인이었지만, 물 부족과 환경 위기가 농업 붕괴, 생활비 상승, 지역 경제 침체를 통해 중요한 배경으로 작용했을 수 있다. 한편, 전쟁이 발생하면서 이러한 취약성은 앞으로 더욱 극단적으로 드러날 수밖에 없다. 군사 충돌은 상수도 시설, 댐, 관개 시설과 같은 핵심 인프라를 파괴할 수 있고, 물 공급 자체가 군사 전략의 일부로 이용될 위험도 있다. 이미 지하수 고갈과 저수지 감소로 취약해진 이란의 수자원 체계는 이러한 충격에 대응하기 어렵다. 결국 물 부족은 식량 생산 감소, 공중보건 문제, 대규모 이주 등 복합적 사회 위기로 이어질 가능성이 크다. 함부르크 공과대학 연구팀은 기술적 해결책만으로는 위기를 해결할 수 없다고 지적한다. 연구진은 해결책으로 △유역 단위 수자원 관리 체계 구축 △지하수 취수 제한 제도 도입 △수자원 데이터의 투명한 공유 시스템 구축 △물 집약적 산업 의존도 감소 △경제 구조의 다각화 등이다. 궁극적으로 이란의 물 위기는 자연적 한계가 아니라 정책 선택의 결과라는 점에서, 행정적 의사결정 구조와 국가 전략의 재설정이 이루어지지 않는 한 문제는 계속 악화될 가능성이 크다. 전쟁이 끝나더라도 물 문제는 이란 사회의 가장 심각한 장기적 위기 중 하나로 남을 전망이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

국내 상하수도 분야에서 온실가스 배출량을 오는 2030년까지 절반으로 줄이는 방안이 추진될 전망이다. 이 계획이 추진되고 실제로 목표가 달성된다면 온실가스 배출량은 연간 730만톤에서 365만톤으로 줄어들게 된다. 이같은 방안은 지난 13일 서울 서초구 엘타워에서 열린 '국가 물관리 기본계획 변경(안) 마련을 위한 전문가 포럼'에서 공개됐다. 이날 행사는 정부가 추진 중인 국가 물관리 기본계획 변경안을 논의하기 위해 마련된 자리로, 기후위기 시대에 대응하는 물관리 정책의 방향과 핵심 과제를 점검하기 위해 개최됐다. 이번 포럼에서는 상하수도 수처리 분야의 온실가스 감축 전략이 주요 의제로 제시됐다. 동시에 국가물관리기본계획에 포함됐다가 삭제됐던 '4대강 보 처리 방안'도 다시 포함하는 쪽으로 변경하려는 움직임도 포착됐다. ◇수처리 분야 온실가스 감축, '물 분야 탄소중립' 핵심 과제 이번 변경안에서 가장 눈에 띄는 내용은 상하수도 분야의 온실가스 감축 목표다. 연구를 맡은 한국환경연구원(KEI)의 한혜진 선임연구위원(연구프로젝트 총책임자)은 “2018년 기준 약 730만 톤에 달하는 상하수도 분야 온실가스 배출량을 2030년까지 절반 수준인 365만 톤으로 줄이겠다"는 목표를 제시했다. 이는 단순한 에너지 절약 수준을 넘어 장기적으로 '물 분야 탄소중립'을 추진하겠다는 의미다. 그동안 물관리 정책은 수량과 수질 중심으로 논의돼 왔지만, 최근에는 하수처리 과정에서 발생하는 메탄과 아산화질소가 상당한 기후 영향을 미친다는 연구 결과가 잇따르면서 수처리 부문의 탄소 관리가 새로운 정책 과제로 부상하고 있다. 실제로 해외 연구에서는 하수처리 시설의 실제 온실가스 배출량이 기존 국가 인벤토리 통계보다 크게 높을 수 있다는 분석도 제기되고 있다. 수처리 과정에서 발생하는 메탄과 아산화질소는 이산화탄소보다 훨씬 강력한 온실효과를 가진 기체로, 관리 방식에 따라 상당한 감축 잠재력이 있는 것으로 평가된다. ◇하수처리장 에너지 자립률 30% 목표 이번 계획안에서는 온실가스 감축을 위해 공공하수처리장의 에너지 자립률을 대폭 끌어올리는 내용이 들어있다. 현재 약 17.3% 수준인 에너지 자립률을 2030년까지 30%로 높이고, 정수장과 취수장, 가압장 등 물 공급 시설의 에너지 효율을 개선해 약 153만 톤의 온실가스를 추가로 감축한다는 방안이다. 특히 수상태양광과 수열에너지, 소수력 등 물 관련 재생에너지 발전용량을 현재 약 1.6GW(기가와트)에서 2030년까지 약 10GW 규모로 확대하는 방안도 함께 추진된다. 하수처리장 부지나 물 관련 시설을 활용해 재생에너지를 생산하고, 이를 시설 운영에 다시 활용하는 '에너지 자립형 물관리' 모델을 확대하겠다는 것이다. 지방자치단체 차원의 실험도 이미 시작되고 있다. 일부 지자체는 하수처리장에 태양광 발전과 에너지저장장치(ESS)를 결합해 에너지 소비를 크게 줄이는 사업을 추진하고 있으며, 이를 통해 연간 수천 톤 규모의 탄소 감축 효과를 기대하고 있다. ◇'4대강 보 처리 방안' 다시 포함…정책 번복 논란 그러나 이번 변경안에는 정책 일관성을 둘러싼 논란의 여지도 포함돼 있다. 2020년 수립된 국가물관리기본계획에는 원래 4대강 사업으로 설치된 보 처리 방안이 포함돼 있었다. 하지만 2023년 8월 국가물관리위원회는 관련 내용을 삭제했고, 이를 기본계획에 반영하기 위한 공청회도 개최했다. 당시 시민환경단체와 전문가들 사이에서는 윤석열 정권의 일방적인 계획 변경에 반발해 공청회를 물리적 저지에 나섰고 공청회가 한 차례 무산되기도 했다. 이번 변경안에서는 '합리적 보 처리 방안 마련'과 '단계적 완전개방 확대'가 다시 주요 과제로 등장했다. 사실상 삭제됐던 정책이 다시 기본계획에 포함되는 셈이다. 국가물관리기본계획은 '물관리기본법'에 따라 10년 단위로 수립되는 국가 물관리 정책의 최상위 계획이다. 또한 5년마다 타당성을 재검토해 필요하면 변경할 수 있도록 돼 있다. 문제는 2020년 첫 기본계획 수립 이후 불과 5년 사이에 핵심 정책이 삭제됐다가 다시 복원된다는 점이다. 계획의 장기성과 안정성이 요구되는 국가 기본계획이 정권 변화에 따라 흔들리는 것 아니냐는 지적이 나오는 이유다. 전문가들은 “물관리 정책이 정치적 변화에 따라 급격히 방향을 바꾸면 장기적인 기후 대응 정책에도 부정적 영향을 미칠 수 있다"고 우려한다. 특히 상하수도 에너지 자립 확대나 수처리 분야 탄소 감축 같은 과제는 수십 년 단위의 시설 투자와 기술 축적이 필요한 정책이기 때문에 일관된 전략이 필수적이라는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

지난달 28일 시작된 미국-이스라엘과 이란 전쟁이 보름을 넘겼지만 여전히 치열하게 전개되고 있다. 이란이 호르무즈 해협을 봉쇄하면서 세계적으로 원유와 액화천연가스(LNG) 공급에 비상이 걸렸고, 유가도 배럴당 100달러 안팎까지 치솟고 있다. 이처럼 유가가 급등할 경우 탄소 배출량에는 어떤 영향을 미칠까. 가격이 오르면 소비가 줄고, 온실가스 배출량도 줄어들 것으로 쉽게 생각할 수 있지만, 현실은 반드시 그렇지만 않다. 유가 급등이 탄소 배출량에 미치는 영향을 분석한 최신 연구들은 상반된 수치들을 내놓고 있다. 원유 가격의 상승이 반드시 온실가스 감축으로 이어진다는 낙관론을 넘어 각국의 에너지 의존도와 경제 구조에 따라 탄소 배출의 향방이 달라질 수 있다는 것이다. 유가와 온실가스 배출량 사이에 어떤 관련성이 있는지 해외 연구 결과를 토대로 살펴본다. ◇고유가가 견인하는 탄소 감축: 가격 기제의 실질적 효과 많은 연구는 유가 상승이 화석 연료 소비를 억제하고 대체 에너지로의 전환을 유도하는 강력한 가격 기제로 작용함을 수치로 증명하고 있다. 중국 구이저우 재경대학교 연구팀은 2024년 '에너지(Energy)' 저널에 발표한 논문에서 중국의 1990-2019년 데이터를 모델로 분석한 결과를 공개했다. 이 논문에 따르면 원유 가격이 1% 상승할 때 탄소 배출량은 단기적으로 0.351%, 장기적으로는 0.131% 감소하는 것으로 나타났다. 이를 통해 고유가가 기업과 가계의 에너지 소비 행태를 즉각적으로 변화시키고, 장기적으로도 중국의 탄소 배출 수준에 유의미한 부정적(감소) 영향을 미친다는 점이 확인된 것이다. 중국 하이난 대학교 연구팀이 2023년 '환경 과학과 오염 연구 (Environmental Science and Pollution Research (ESPR))'에 게재한 논문은 교통 부문에 집중했다. 이 연구는 유가가 1% 상승할 때 교통 부문의 탄소 배출 강도가 단기적으로는 0.121%, 장기적으로는 0.141% 감소한다는 결과를 도출했다. 특히 고유가가 혁신적이고 에너지 효율적 기술에 대한 투자를 유도하면서, 가계가 유류 차량에서 전기차와 같은 대체 수단으로 패러다임을 전환하게 만들고, 그 결과 장기적으로 감축 효과가 더 크게 나타나는 경향을 보였다는 것이다. 중국 베이징 이공대학교 연구팀이 2022년 같은 저널(ESPR)에 발표한 유럽 30개국 대상 연구에서도 유가 상승의 '긍정적' 영향이 확인됐다. 회귀 분석 결과, 유가가 1% 상승할 때 전체 탄소 배출량은 약 0.0036% 감소하는 것으로 분석됐다. 유가 상승 시 소비자들이 즉각적으로 탄소 배출이 적은 대체 에너지원으로 이동해 결과적으로 전체 배출량이 줄어든다는 것이다. 이 수치는 작아 보이지만, 유럽 전역의 에너지 소비 규모를 고려할 때 결코 무시할 수 없는 수준이다. 또한, 중국 창저우 정보직업기술대학 연구팀은 지난 2018년 '자연과 사회에서의 이산 동역학 (Discrete Dynamics in Nature and Society)'에 미국 사례 연구 결과를 발표했는데, 유가 상승이 탄소 배출량을 지속적으로 감소시킨다는 점을 증명했다. 고유가가 석유 수요의 증가 속도를 늦추고 에너지 구조에서 석유의 비중을 낮춰 재생 에너지로의 전환을 촉진한다고 설명했다. ◇연료 대체와 산유국의 역설: 탄소 배출이 급증할 위험성 반면, 고유가가 오히려 환경에 더 악영향을 끼칠 수 있다는 경고도 만만치 않다. 유가 상승 시 비싼 석유 대신 저렴하지만 탄소 집약도가 높은 '석탄'으로 에너지를 대체하는 현상이 발생하기 때문이다. 튀니지 젠두바 대학교 연구팀이 지난 2018년 '경제학 회보(Economics Bulletin)'에 게재한 논문은 충격적인 결과를 보여준다. 이 논문에서 제시한 중국의 사례를 보면, 유가가 1% 상승할 때 탄소 배출량은 단기적으로 25%, 장기적으로는 무려 49%나 증가하는 것으로 나타났다. 당시 중국은 석탄에 크게 의존하는 산업 구조여서 유가가 치솟을 경우 자국에 풍부한 석탄으로 에너지를 급격히 대체하기 때문이라는 것이다. 실제로 석탄 소비가 1% 증가할 때 탄소 배출량은 112% 폭증하는 상관관계가 관찰되기도 했다. 유가 상승은 결과적으로 배출량이 유가 하락 시보다 더 가파르게 증가할 수 있는 것으로 분석됐다. 경제 구조에 따른 차이도 극명하게 나타난다. 나이지리아 라피아 연방대학교 연구팀이 2023년 '자원 정책(Resources Policy)'에 발표한 아프리카 30개국 대상 연구에 따르면, 석유 순수입국에서는 유가 1% 상승 시 탄소 배출량이 0.081% 감소하지만, 석유 수출국에서는 오히려 탄소 배출량이 0.038% 늘리는 결과를 낳았다. 연구팀은 석유 수출국에서는 유가 상승이 국가 수입 증대와 경제 성장을 더 늘리는 자극제로 작용한다고 분석했다. 자원 부국인 카자흐스탄의 사례는 더욱 뚜렷하다. 카자흐스탄 알-파라비 국립대학교 연구팀이 지난해 '에너지 경제학과 정책 국제 저널 (International Journal of Energy Economics and Policy)'에 발표한 논문에 따르면, 유가가 1% 상승할 때 1인당 국내총생산(GDP)은 단기적으로 0.373%, 장기적으로 1.557% 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 경제 성장은 탄소 배출량을 단기 0.101%, 장기 0.424%만큼 동시에 끌어올리는 효과가 있는 것으로 분석됐다. 자원 수출 의존도가 높은 카자흐스탄에서 유가 상승이 경제 발전에는 긍정적이지만, 탄소 배출량 역시 동시에 증가시키는 경향이 있다고 설명했다. ◇유가 상승의 '원인'과 '내부 역량'에 따른 차별화된 결과 유가 상승 그 자체보다 상승의 원인과 기업의 대응 능력이 중요하다는 분석도 있다. 단순히 유가의 높고 낮음보다, '왜 유가가 올랐는가'가 중요한 요인으로 작용한다는 것이다. 칠레 산 세바스티안 대학교 연구팀은 2024년 '에너지 리포츠(Energy Reports)'에 발표한 연구에서 유가 상승의 원인을 두 가지로 구분한 뒤 온실가스 배출량을 분석했다. 공급 감소로 인해 유가가 10% 급등할 경우(공급 충격), 당해 연도 탄소 배출량은 1.3% 감소하고 2년 뒤에는 1.8%까지 감축 효과가 확대됐다. 그러나 세계 경제 호황에 따른 수요 증가로 유가가 10% 상승할 경우(수요 충격)에는 오히려 당해 연도 배출량이 2.4%, 2년 뒤에는 8.9%까지 대폭 증가하는 상반된 결과가 나타났다. 경제 활동 자체가 팽창하면 유가가 상승해도 탄소 배출량은 오히려 증가하게 된다는 것이다. 한편, 사우디아라비아 하일 대학교 연구팀은 2023년 '에너지 (Energy)' 저널에 발표한 논문에서 고유가가 재생에너지로의 전환을 촉발하는 규모를 수치화했다. 논문에서는 유가 상승 시 중국의 재생 에너지 소비는 단기적으로 28%, 장기적으로는 232%나 급증하는 것으로 나타났다고 밝혔다. 중국의 경우 유가 상승이 단기적으로 석탄 소비를 자극해 탄소 배출이 일시 늘어날 수 있지만, 장기적으로는 저탄소 구조로의 체질 개선을 강력히 이끌게 된다는 점을 입증했다. 중국 칭다오 대학교 연구팀이 2022년 '자원 정책'에 발표한 논문은 유가와 같은 외부 가격 변수보다 '인적 자본 효율성(human capital efficiency, HCE)' 같은 내부 역량이 탄소 감축에 결정적인 역할을 한다고 강조했다. HCE가 1단위 높아질 때 유가 변동 주기와 상관없이 탄소 배출량은 0.5672% 감소하는 것으로 나타났다는 것이다. 이는 숙련된 인적 자원을 보유한 기업일수록 고유가 상황에서 재생 에너지로의 전환을 더 중요하게 고려해서 효율적인 관리 시스템을 구축하고, 유가 주기와 관계없이 탄소 배출을 줄이기 때문으로 해석됐다. ◇국내에서도 석탄화력발전 가동률 높아질 수도 국내 상황도 다르지 않다. 기후에너지환경부는 지난 11일 김성환 장관 주재로 에너지대책 점검 회의를 열고, 미국·이스라엘과 이란 전쟁으로 고유가 상황이 장기화될 것에 대비해 원자력발전과 석탄화력발전 가동률을 높이기로 했다고 밝혔다. 물론 장기적으로는 재생에너지로의 전환도 가속화할 방침이다. 원전의 경우 현재 15기(설비용량 16.45GW)가 가동 중인데, 이달 내로 2기를 재가동하고, 5월 중순까지 추가로 4기를 재가동할 계획이다. 특히 LNG 수급에 차질이 발생하는 경우 석탄발전 가동률도 높일 방침이다. 3월 말까지는 미세먼지 계절관리제 기간이어서 주중에는 전체 60기의 석탄발전기 중 15기의 출력을 80%로 낮추고 있고, 주말에는 최대 29기까지 발전기를 세우고 있는 상황이다. 기후부는 향후 황사와 미세먼지 영향이 적은 시기에는 석탄발전 가동률을 높이는 방안을 검토하고 있다. 기후부는 미세먼지 오염을 줄이기 위해 저유황탄 사용과 대기오염방지시설의 가동을 확대하겠다고 설명한다. 하지만 석탄화력발전 가동률을 높일 경우 LNG 발전소에 비해 온실가스 배출이 30~50% 증가하는 것은 피할 수 없을 전망이다. 한편, 기후부는 태양광 등 재생에너지 보급 확대를 위해 올해 재생에너지 보급·융자 사업예산을 신속히 집행하고, 재생에너지 설비의 조기 가동을 위해 사업의 인허가 및 계통연계 과정에서 발생하는 현장의 어려움을 관계기관과 협력하여 신속히 해소할 계획이라고 밝혔다. ◇원유가 배럴당 100달러 돌파, 온실가스 감축의 기회인가? 다양한 연구 결과를 바탕으로 결론을 내린다면, 원유 가격이 배럴당 100달러를 넘어서는 고유가 상황은 대체로 온실가스 감축에 긍정적인 신호가 될 가능성이 크다. 높은 비용 부담은 화석 연료 소비에 대한 강력한 억제책이 되고, 재생 에너지와 에너지 효율 기술에 대한 투자 수익성을 높여 에너지 전환을 가속화하기 때문이다. 특히 에너지 수입 의존도가 높은 유럽과 첨단 교통 시스템을 갖춘 지역에서는 1% 유가 상승 시 0.003%에서 0.14% 수준의 배출량 감소가 실질적으로 관찰되고 있다. 공급 부족에 따른 유가 급등 시에는 최대 1.8% 수준의 누적 감축 효과를 기대할 수 있다는 수치는 고유가가 환경에 주는 혜택을 방증한다. 하지만 배럴당 100달러라는 가격이 실질적인 온실가스 감축으로 이어지기 위해서는 조건이 충족돼야 한다. 무엇보다 유가 상승이 석탄 사용의 폭증으로 이어지는 '역행적 연료 대체'를 막기 위한 장치가 필요하다. 탄소세 등과 같은 규제를 도입하거나, 재생에너지에 대한 보조금을 지급하는 것 같은 지원이 필수적이라는 얘기다. 산유국들이 고유가로 얻은 막대한 부를 다시 화석연료 시추가 아닌 재생 에너지 인프라에 투자하도록 유도하는 국제적 공조도 병행돼야 한다. 결국 100달러의 유가는 탄소 감축을 위한 강력한 '채찍'이 될 수 있지만, 그 효과는 각국이 보유한 기술 혁신 역량과 인적 자본의 효율성에 의해 결정될 수밖에 없다. 국가든, 기업이든 유가 변동에 유연하게 대응할 수 있는 시스템을 마련하는 것이 필요하다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

도시 개발 과정에서 발생하는 대량의 굴착 토양이 그동안 거의 주목받지 않았던 새로운 탄소 배출원이라는 연구 결과가 나왔다. 지하철·하수관·건물 공사장에서 터파기로 파낸 흙이 지표면에 쌓여 있을 경우 토양 유기물이 빠르게 분해되면서 상당한 양의 온실가스를 배출하게 된다는 것이다. 연구진은 굴착 토양을 일종의 숯인 바이오차(biochar)와 혼합한 뒤 깊게 매립하는 방식을 적용하면 탄소 배출을 크게 줄일 수 있다고 제안했다. 경희대학교 응용환경공학과 유가영 교수 연구팀은 서울의 대규모 재개발 지역에서 발생한 굴착 토양을 대상으로 이산화탄소(CO2)와 메탄(CH4) 배출을 실측하고, 이를 줄일 수 있는 관리 방안까지 제시하는 내용의 논문을 최근 국제학술지 '바이오차'에 발표했다. ◇도시 굴착 토양이 새로운 탄소 배출원 연구팀이 국내 재개발 지역에서 굴착 토양을 조사한 결과, 지표면에 노출된 굴착 토양은 연간 헥타르(㏊)당 약 12.78톤의 탄소를 배출하는 것으로 나타났다. 이 가운데 대부분은 이산화탄소이고, 일부는 메탄이었다. 굴착 과정에서 토양이 뒤집히면 공기 접촉이 늘어나고 온도가 상승해 미생물 활동이 활발해진다. 그 결과 토양 속 유기물이 빠르게 분해되면서 이산화탄소나 메탄이 대기 중으로 방출된다. 특히 메탄은 배출량 자체는 많지 않지만 지구온난화지수(GWP)가 이산화탄소의 20배 이상으로 매우 높기 때문에 기후에 미치는 영향이 크다. 연구에 따르면 굴착 토양에서 발생하는 온실가스의 기후 영향 가운데 약 15~22%는 메탄이 차지하는 것으로 나타났다. 향후 기후 변화 추세가 계속되면 이러한 배출을 더욱 강화할 가능성이 있다. 폭염은 미생물 활동을 증가시켜 이산화탄소 배출을 늘리고, 장마나 집중호우 때는 토양을 혐기성 상태로 만들어 메탄 발생을 촉진한다. 즉 굴착 토양은 기후 변화와 상호작용하면서 온실가스 배출을 증폭시키는 요인이 될 수 있다. ◇'깊은 매립'이 토양 탄소 분해를 억제 연구진이 제안한 첫 번째 해결책은 굴착 토양을 깊게 매립하는 토양 캡핑(soil capping) 방식이다. 이는 탄소가 풍부한 굴착 토양을 지표면 아래에 묻고 그 위를 탄소 함량이 낮은 토양으로 덮어 외부 환경과의 접촉을 줄이는 방법이다. 토양이 깊은 곳에 매립되면 온도가 낮아지고 산소 공급이 줄어든다. 이러한 환경에서는 미생물의 유기물 분해 활동이 크게 둔화된다. 연구 결과에 따르면 굴착 토양을 40~60㎝ 깊이에 매립할 경우 이산화탄소 배출이 약 41% 감소하는 것으로 나타났다. 또한 깊은 토양층은 집중호우가 발생하더라도 쉽게 수분 포화 상태에 도달하지 않기 때문에 메탄 발생 조건이 형성될 가능성도 낮아진다. 이 때문에 메탄 배출 역시 상당 부분 억제되는 것으로 나타났다. ◇바이오차, 토양 속 '탄소 저장 물질' 연구팀이 제시한 두 번째 핵심 전략은 바이오차의 활용이다. 바이오차는 나무나 농업 부산물과 같은 바이오매스를 산소가 거의 없는 상태에서 고온으로 열분해해 일종의 숯과 같은 상태로 만든 것이다. 이 과정에서 휘발성 물질이 제거되고 탄소 중심의 안정적인 구조가 형성된다. 바이오차의 가장 큰 특징은 탄소 안정성이다. 토양에 투입된 바이오차는 분해 속도가 매우 느려 장기간 탄소를 저장할 수 있다. 국제 연구에서는 토양에 투입된 바이오차의 탄소가 100년 후에도 약 89% 남아 있을 수 있는 것으로 추정한다. 땅속에 기체 상태로 이산화탄소를 묻는 탄소 포집 저장(CCS) 방식보다 오히려 안정적으로 저장할 수도 있다. 또한 바이오차는 다공성 구조를 가지고 있어 토양 물리성을 변화시키는 효과도 있다. 실험 결과 굴착 토양에 약 2% 비율로 바이오차를 혼합하면 이산화탄소 배출은 약 8.9%, 메탄 배출은 약 25% 감소하는 것으로 나타났다. ◇두 방법을 함께 적용하면 효과 극대화 연구팀은 깊은 매립과 바이오차 혼합을 동시에 적용할 경우 온실가스 감축 효과가 크게 증가한다는 사실도 확인했다. 굴착 토양을 바이오차와 혼합한 뒤 40~60㎝ 깊이로 매립하면 지표면에 그대로 노출했을 때와 비교해, 이산화탄소 배출은 42.5% 감소하고 메탄 배출은 95.8% 감소하는 것으로 나타났다. 특히 전체 탄소 감축 효과의 대부분은 바이오차 자체가 토양 속에 장기간 저장되면서 발생하는 직접적인 탄소 격리 효과에서 비롯되는 것으로 분석됐다. 이 연구는 특히 도시 기반시설 공사에서 중요한 시사점을 제공한다. 노후 하수관 교체나 지하 인프라 설치 과정에서는 땅을 굴착한 뒤 다시 메우는 과정이 반복된다. 일반적으로는 굴착한 흙을 그대로 되메우지만, 연구 결과에 따르면 흙에 바이오차를 일정 비율로 혼합해 되메우는 방식이 훨씬 큰 탄소 격리 효과를 낼 수 있다. 단순히 흙만 다시 메울 경우에도 깊은 매립 효과로 일정한 배출 감소가 가능하지만, 바이오차를 함께 사용할 경우 토양 자체가 장기간 탄소를 저장하는 도시형 탄소 저장소로 작동할 수 있기 때문이다. 연구진은 도시 개발 과정에서 발생하는 굴착 토양을 단순한 건설 부산물로 처리하기보다 탄소 관리 자원으로 활용하는 전략이 필요하다고 강조했다. ◇국가적 규모에서도 큰 감축 잠재력 연구팀은 이러한 관리 방식을 국가 규모로 확대해 분석했다. 그 결과 한국에서 2019년부터 2023년까지 방치된 굴착 토양에서 약 14만톤의 탄소가 배출된 것으로 추정됐다. 만약 이 기간 동안 발생한 굴착 토양에 바이오차 혼합과 깊은 매립을 적용했다면 총 384만톤의 탄소 감축 및 격리 잠재력이 있는 것으로 계산됐다. 이는 같은 기간 한국 폐기물 부문 온실가스 배출량의 약 15%에 해당하는 수준이다. 감축된 384톤의 대부분인 약 378만톤은 바이오차를 매립하면서 얻는 탄소 격리 저장 효과였고, 나머지는 토양 배출 감소 효과였다. 바이오차를 별도로 땅에 매립할 경우 그 과정에서 온실가스가 배출되지만, 하수관 재정비처럼 어차피 땅을 굴착해야 할 경우에는 파낸 흙 대신 바이오차를 섞어 저장하면 이산화탄소 격리 효과가 크다는 의미다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

하천 변을 따라 자라는 왕버들이 일반 산림의 나무보다 더 빠르게 탄소를 흡수할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 하천 생태계 복원이 기후변화 대응에서 중요한 역할을 할 수 있다는 점을 보여주는 연구다. 국립생태원 이창석 원장과 서울여대 바이오환경기술학과 석지은·임봉순·강규태 연구원, 대기환경모델링센터 주승진 연구원 등은 최근 한국 주요 하천의 왕버들 군락을 분석한 논문을 국제 학술지 '지속가능성(Sustainability)'에 발표했다. 교신 저자인 이 원장은 서울여대 연구 석좌교수이기도 하다. 이번 연구는 병천천(충북 청주)와 낙동강(경북 안동 구간), 보성강(전남 순천), 토평천(경남 창녕), 금강 (충북 영동 구간) 등 국내 5개 하천에서 자라는 왕버들(Salix chaenomeloides)을 대상으로 탄소 흡수 능력을 분석했다. 연구 결과, 왕버들 군락의 순(純,net) 1차 생산성(NPP)은 평균 헥타르(㏊)당 연간 약 2.45톤의 탄소를 흡수하는 것으로 나타났다. 이는 상당수 온대 산림의 탄소 흡수 능력과 비슷하거나 더 높은 수준이다. ◇왕버들이 산림보다 탄소를 빨리 흡수하는 이유 연구팀은 왕버들이 일반 산림 수종보다 탄소를 더 빠르게 흡수하는 이유를 생장 구조와 생태적 전략에서 찾았다. 연구에서는 나무의 흉고 직경(DBH, 가슴 높이의 나무 둘레)과 생체량(biomass) 사이의 관계를 나타내는 수식을 활용했다. 이 수식에서 핵심 변수는 회귀계수 b값으로, 나무의 직경이 커질 때 생체량이 얼마나 빠르게 증가하는지를 보여준다. 비교 결과는 왕버들이 2.2158, 소나무 2.071, 신갈나무 1.766이었다. b값이 크다는 것은 동일한 직경 증가에서도 생체량이 더 빠르게 증가한다는 의미다. 연구팀은 왕버들의 높은 b값이 초기 천이(遷移, 옮겨가서 자리를 잡음) 수종의 빠른 성장 전략 때문이라고 설명했다. 왕버들은 홍수와 퇴적이 반복되는 하천 환경에서 빠르게 성장해 공간을 차지하는 전략을 가진 나무다. 반면 신갈나무와 같은 후기 천이 수종은 성장 속도는 느리지만 안정적인 숲을 형성한다. 결국 왕버들은 직경이 조금만 증가해도 잎과 가지, 줄기 생체량이 빠르게 늘어나며 탄소 축적 속도도 함께 높아지는 구조를 가진 셈이다. ◇하천 생태계 자체가 '탄소 흡수 공장' 연구는 왕버들의 성장 특성뿐 아니라 하천 생태계 자체의 높은 생산성에도 주목했다. 하천 변은 육상과 수생 생태계가 만나는 전이지대(轉移地帶, 서로 다른 두 생태계가 맞닿는 곳)로, 물과 영양분 공급이 매우 풍부하다. 홍수 때마다 퇴적물이 쌓이고 유기물이 매몰되면서 토양 탄소가 장기적으로 저장되기도 한다. 논문은 이런 특징 때문에 수변 생태계는 △잎·줄기 등 땅위 부분 △뿌리 등 땅속 부분 △홍수 때 매몰되는 식물 사체 등의 형태로 탄소를 저장한다고 설명한다. 이런 저장 능력 덕분에 하천 식생은 산림 못지않은 중요한 탄소 흡수원(carbon sink)이 될 수 있다는 것이다. 그러나 연구팀은 이런 잠재력이 정책적으로 제대로 반영되지 않았다고 지적한다. 현재 대부분 국가의 온실가스 배출-흡수량 목록(인벤토리)이나 탄소 정책은 산림 중심으로 설계돼 있고, 하천 식생의 탄소 저장 능력은 거의 고려되지 않았다는 것이다. ◇낙동강에서 제거된 왕버들 군락 흥미로운 점은 한국에서는 이런 수변 식생이 오히려 제거된 사례가 적지 않다는 점이다. 특히 4대강 사업을 비롯해 이후 대대적인 하천 정비 과정에서 낙동강 등 여러 지역에서 왕버들 군락이 대규모로 제거됐다. 당시 정부는 하천 흐름 확보와 경관 개선 등을 이유로 버드나무 군락을 정비하거나 제거한 것이다. 그러나 이번 연구 결과는 이런 정책이 기후 대응이라는 명분과 정반대 결과를 낳을 수도 있음을 시사한다. 왕버들 군락은 탄소 흡수 뿐만 아니라 수질 개선과 홍수 완충(강둑 등 보호기능), 생물 서식지 역할 등 다양한 생태계 서비스를 제공한다. 하천에서 이런 식생을 제거하는 것은 단순한 경관 변화가 아니라 탄소 흡수 능력을 약화시키는 행동일 수 있다는 지적이다. ◇“하천 복원도 탄소 정책에 포함해야" 연구팀은 수변 생태계 복원이 기후 정책에서 중요한 역할을 할 수 있다고 강조한다. 하천 식생은 탄소 저장과 흡수, 홍수와 가뭄 해결 등 자연 기반 해법(nature-based solutions)으로 주목할 필요가 있다는 것이다. 특히 하천 복원은 산림 조성보다 공간 제약이 적고 빠르게 생태계가 회복될 수 있다는 점에서 기후 대응 전략으로 주목할 가치가 있다. 이창석 원장은 “수변 생태계는 지금까지 과소평가된 탄소 저장 자원"이라며 “국가 온실가스 인벤토리와 기후 정책에서 하천 식생의 역할을 고려할 필요가 있다"고 강조했다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr