22일은 점차 고갈되어 가는 수자원의 소중함을 되새기기 위해 UN이 제정한 '세계 물의 날'이다. 2026년 인류가 마주한 현실은 단순히 물을 아껴 쓰자는 캠페인만으로는 해결할 수 없는 임계점에 도달했다. 유엔대학교 물·환경 및 보건 연구소(UNU-INWEH) 소속 카베 마다니 소장은 지난 1월 발표한 '글로벌 물 파산: 위기 이후 시대의 수문학적 한계를 넘어서는 삶'이란 보고서에서 현재의 상황을 '물 위기(water crisis)'가 아닌 '물 파산(water bankruptcy)'로 정의했다. 이는 인류가 매년 자연이 보충해주는 수자원 '수입'보다 훨씬 많은 양을 소비함으로써, 지하수와 빙하라는 지구의 '비상 저금'까지 모두 탕진하고 있음을 의미한다. [기후 신호등]에서는 기후변화와 물 문제의 필연적 상관관계를 분석하고, 전 세계 주요 분쟁 지역의 실태와 이를 극복하기 위한 기술적, 국제적 해결책을 종합적으로 조명한다. ◇기후변화와 물의 상관관계: 가속화되는 수문 순환의 붕괴 기후변화는 수자원 부족의 단순한 배경이 아니라 근본적인 동력이다. 핵심 원인이라는 얘기다. 기온 상승은 증발산을 촉진해 토양의 습기를 앗아가고, 강수 패턴을 불규칙하게 만들어 가뭄과 홍수의 극단적인 순환을 가속화한다. 경제협력개발기구(OECD)이 지난해 8월 발표한 '글로벌 가뭄 전망: 더 건조해진 세상에 적응하기 위한 추세, 영향 및 정책' 보고서에 따르면, 기후변화로 인해 2022년 유럽 본토의 가뭄 발생 가능성은 이전보다 20배 이상 높아졌다. 특히 1900년에서 2020년 사이 가뭄에 노출된 전 세계 지표면 면적은 두 배로 증가했고, 인류세의 수문 시스템은 과거의 안정적인 상태로 돌아갈 수 없는 '비가역적(irreversible)' 상태에 진입하고 있다는 것이다. 인류세(人類世, Anthropcene)는 인구 증가와 산업 발달로 인류가 지구 생태계 자체를 크게 변화시킨 탓에 20세기 후반에 새로운 지질시대를 열었다는 뜻으로 사용되는 용어다. 세계기상기구(WMO)는 2024년 발표한 '2023년 전 세계 수자원 보고서(State of Global Water Resources 2023)'에서 지구 기온의 급격한 상승에 따른 빙권(氷圈, Cryosphere)의 손실이한 심각한 수준이라고 밝혔다. 2023년에만 전 세계 빙하 가운데 6000억톤 이상이 사라졌다. 이는 지난 50년 사이 연간 손실 규모로는 가장 큰 것이다. 빙하와 눈은 하천 유량을 채우는 중요한 공급원인데, 이들이 갑작스럽게 녹아내리면 단기적으로는 홍수를 유발하고, 장기적으로는 수억 명이 식수원이 영구적으로 잃어버리는 결과를 초래한다. ◇수자원 부족 및 수질 오염의 글로벌 핫스팟 실태 물 문제는 특정 지역에 국한되지 않지만, 그 피해 정도는 지경학적 위치(geoeconomic location)와 사회적 취약성에 따라 다르게 나타난다. 지난해 7월 유엔 사막화방지협약(UNCCD)에서 낸 '2023~2025년 전 세계 가뭄 취약지역 보고서'는 “아프리카는 기후변화에 기여한 정도는 가장 작지만, 수자원 문제로 인한 고통은 가장 심하게 겪고 있다"고 지적했다. 미국 샌프란시스코대학 에이몬 맥거크와 시카고대학교 네이선 넌 교수가 지난해 8월 '경제 연구 리뷰(Review of Economic Studies)' 저널에 발표한 '기후변화와 아프리카의 갈등' 논문에 따르면, 가뭄으로 목초지가 부족해진 유목민은 새로운 곳으로 이동할 수밖에 없고, 이로 인해 정착 농민과의 자원 갈등이 벌어지고 끝내는 폭력적인 충돌을 야기한다. OECD 보고서에 따르면, 2023년 한 해에만 아프리카 대륙에서 2300만 명이 가뭄으로 인한 극심한 굶주림에 시달렸다. UNCCD 보고서는 스페인을 포함한 지중해 지역의 강수량이 2050년까지 최대 20% 감소할 것으로 예측하고 있다. OECD 보고서는 2022년 독일 라인강의 수위가 30년 만에 최저치를 기록하면서 물류 운송 능력이 25~35%로 급감한 사례를 들면서, 물 문제가 단순한 환경 문제를 넘어 국가 경제의 심장부를 겨냥하고 있다고 지적했다. 이같은 유량 감소는 오염 물질의 농도를 높이고 수질을 악화시키는데, 2018년 가뭄 당시 라인강의 의약품 잔류물 농도는 30% 이상 상승하기도 했다. 인도와 중국 등 아시아 지역은 무분별한 지하수 취수로 인해 지반 침하 문제가 심각하다. 미국 버지니아 공대 연구팀이 지난해 10월 '네이처 지속가능성 (Nature Sustainability)' 저널에 발표한 논문에 따르면, 인도의 주요 대도시는 과도한 지하수 사용으로 인해 도시 전체가 매년 상당한 속도로 가라앉고 있고, 이로 인해 기반 시설이 파괴되고 홍수 위험이 크게 늘고 있다. 인도의 콜카타 시는 전체 면적의 92.56%가 지반 침하를 겪고 있고, 델리 시는 연간 15.19㎜에 달하는 침하율을 기록했다. 멕시코시티는 기반 시설의 노후화로 공급되는 물의 40%가 누수로 사라지는 있다. UNCCD 보고서에 따르면, 2024년 시스템 용량이 39%까지 떨어져 도시의 물이 완전히 고갈되는 '데이 제로(Day Zero)' 직전까지 몰렸다. 여러 보고서에 따르면, 지난 2023년 역사상 최악의 가뭄을 겪은 남미의 아마존 분지 역시 강 수위가 기록적으로 낮아졌고, 이로 인해 분홍돌고래 등 수많은 수중 동물이 떼죽음을 당하기도 했다. ◇숨겨진 물 소비: 산업 생산과 가상수 무역의 불평등 물 문제는 단순히 우리가 마시는 물에만 국한되지 않는다. 우리가 소비하는 물건들을 만드는 과정에서 엄청난 양의 물이 소비된다. 중국 둥베이(東北)대학교와 유엔대학교 연구팀이 지난해 11월 '네이처 지속가능성'에 발표한 논문에 따르면, 철강·시멘트·종이·플라스틱 등 주요 재료 생산을 위한 전 세계 '블루 워터' 사용량(물 발자국)은 1995년 251억 ㎥에서 2021년 507억 ㎥로 두 배 이상 증가했다. 블루워터(blue water)는 강·호수·지하수처럼 눈에 보이고 직접 사용할 수 있는 물을 말한다. 더욱 심각한 것은 '가상수(virtual water)' 무역을 통한 수자원의 착취와 불평등이다. 베이징대학교와 유엔대학교 연구진이 지난해 8월 발표한 '글로벌 농업 무역에서의 물 불평등' 보고서에 따르면, 선진국들은 물 집약적인 농산물을 개발도상국으로부터 수입함으로써 자국의 물 부족을 다른 나라에 전가하고 있다. 이 과정에서 저소득 국가의 취약 계층은 자국의 농산물을 수출하는 동안 정작 본인은 마실 물조차 구하기 힘든 '물 부정의(injustice)'를 겪고 있다. 국제 무역을 통해 가상수가 이동하는 양을 1995년과 2021년을 비교하면, 공산품 생산과 마찬가지로 세계 각국이 중국에 대한 의존이 크게 늘어난 것을 볼 수 있다. ◇해결을 위한 기술적·전략적 대안 지속가능한 물 관리를 위해서는 수요 감소와 공급 다변화를 결합한 혁신적인 기술이 필요하다. 우선, 자연 기반 해결책(NbS)과 관리형 대수층 충전(MAR) 기술을 도입할 필요가 있다고 OECD 보고서는 강조한다. 습지를 복원하고, 투수성 지표면을 확대해 빗물이 지하로 자연스럽게 스며들게 함으로써 지하수 수위를 회복시키는 방식이다. 이는 홍수 예방과 수질 개선이라는 다각적 이득을 동시에 제공한다. UNCCD 보고서는 누수 차단 및 효율적 물 수송 시스템 구축이 시급하다고 지적한다. 멕시코시티나 미국 일부 도시에서 발생하는 40~60%의 수돗물 누수율을 절반으로만 줄여도 막대한 규모의 새로운 수자원을 확보하는 것과 같은 효과를 낼 수 있다는 것이다. 하수 재이용과 해수담수화 기술의 고도화할 필요도 있다. 싱가포르의 '뉴워터(NEWater)' 사례처럼 하수를 고도로 정수해 공업용이나 식수로 재활용하는 기술은 물 부족 국가의 필수 생존 전략이다. OECD 글로벌 가뭄 전망 보고서는 “다만, 해수담수화 기술은 에너지 소비가 많고, 농축된 소금물 배출로 인해 환경에 영향을 줄 수 있는 만큼 태양광 등 재생에너지와의 결합이 필수적"이라고 덧붙였다. 이와 더불어 정밀 농업을 도입하고, 가뭄 저항성 작물을 재배하는 것도 중요하다. 전 세계 담수 소비의 70~80%가 농업에 집중되어 있으므로, 물 소비가 적은 토착 작물을 육종하고 점적(點滴, drip) 관개 시스템을 도입하여 농업용수 효율을 극대화해야 한다. 점적 관개 시스템은 작물 뿌리 주변에만 물을 한 방울씩 천천히 공급하는 고효율 관개 방식이다. ◇국제사회 협력 방안: 초국경적 공유와 물 외교의 필요성 물은 국경 내에서만 흐르지 않는다. 전 세계 수자원의 60%는 국경을 넘나드는 하천 유역(transboundary river basins)에 위치해 있다. 중국 칭화대 연구팀은 지난해 9월 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표한 논문에서 2041~2050년 사이 전 세계 초국경 유역의 40%가 물 부족으로 인한 갈등 위험에 노출될 것으로 전망했다. 이같은 갈등과 분쟁을 해결하기 위해서는 국제 사회의 다양한 협력이 시급하다. UN대학교의 '글로벌 물 파산' 보고서는 “초국경 수자원 협정의 재협상이 필요하다"고 지적한다. 1944년 체결된 미국-멕시코 수자원 조약처럼 수십 년 전의 풍부했던 강수량을 기준으로 한 조약은 현재의 기후 현실에 맞지 않다. 변화된 하천 유량을 반영, 상·하류 국가 간의 이익을 공유하는 유연한 메커니즘이 포함돼야 한다는 것이다. 데이터 공유와 통합 모니터링 시스템 구축도 시급하다. 상류 국가의 댐 건설이나 물 전용 현황이 하류 국가에 투명하게 공개돼야 하고, 그래야 신뢰를 바탕으로 한 협력도 가능하다. WMO 보고서는 “글로벌 수문 상태 및 전망 시스템(HydroSOS)과 같은 국제적 플랫폼에 모든 국가가 적극 참여해야 한다"고 강조한다. 글로벌 물 금융 지원 확대도 필요하다. 가뭄 피해가 극심한 개도국이 기후 적응을 위한 물 인프라를 구축할 수 있도록, 선진국은 기후 기금을 물 분야에 우선적으로 배정해야 한다. 이는 단순한 원조가 아니라, 농산물 무역 등을 통해 개별 국가가 떠넘긴 '수문학적 부채'를 갚는 과정으로 인식돼야 한다는 게 '물 평등 보고서'의 시각이다. 부산대학교 및 기초과학연구원(IBS) 소속 크리스티안 프란츠케 교수팀이 지난해 9월 '네이처 커뮤니케이션즈'에 발표한 '인류세 전례 없는 글로벌 물 부족의 첫 출현' 논문은 기후변화로 인해 2030년대 이전에 전 세계 많은 지역에서 회복 불가능한 수준의 물 부족, 즉 '데이 제로 가뭄'이 상시화될 것이라고 경고했다. 물의 날을 맞아 인류가 기억해야 할 사실은 명확하다. 물은 무한한 자원이 아니며, 이미 지구의 자본을 상당 부분 소진하고 있다는 점이다. 그리고 기후변화라는 거대한 흐름 속에서 물 문제를 해결하는 것은 단순한 환경 보호가 아니라, 인류의 평화와 정의, 그리고 다음 세대의 생존을 담보하는 가장 시급한 정치적·윤리적 과업이라는 사실이다. 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

지난달 28일 미국과 이스라엘이 테헤란 등에 공습을 감행하면서 시작된 미국-이란 전쟁의 파장이 전 세계로 퍼지고 있다. 이번 전쟁은 지난 2022년 2월 24일 러시아의 침공으로 시작된 러시아-우크라이나 전쟁보다 더 큰 충격을 던지고 있다. 20세기 이후 벌어진 수많은 전쟁과 군사행동은 심각한 환경오염을 낳았고, 동시에 기후위기의 주범인 온실가스도 다량 배출했다. 군사 활동과 무력 충돌은 기후변화를 가속화하고 있지만, 국가 안보와 작전 효율성이라는 명분 아래 그 실태는 충분히 드러나지 않고 있다. 산업·에너지·교통 부문을 중심으로 한 탄소 감축 노력은 점차 제도화되고 있다. 그러나 가장 강력한 오염원 중 하나인 군사 부문은 여전히 국제적 감시와 규제의 사각지대에 놓여 있는 것이다. ◇우크라이나 전쟁과 기후 위기 악화 우려 만 4년을 넘긴 러시아-우크라이나 전쟁. 우크라이나는 2010년대 이후 기후 행동에서 상당한 진전을 이루었고, 환경 전략을 유럽연합(EU) 기준에 맞추기 위한 노력을 기울여 왔다. 하지만 지난해 4월 공개된 유럽 ​​위원회의 공동 연구 센터(JRC) 보고서는 2022년 러시아의 침공에 따른 군사 활동은 환경 변화를 감시하고 대응하는 국가의 능력을 저해했다고 지적했다. 전쟁 탓에 산업 생산 감소와 에너지 시설 파괴로 인해 온실가스 배출량을 줄이는 결과를 가져왔다. 2022년 배출량은 2021년 대비 23~26% 감소했다. 하지만 군사 작전과 관련된 새로운 온실가스 배출이 발생했다. 전쟁 발발 이후 최초 18개월 동안 군사 작전으로 7700만톤의 CO2가 배출됐다. 지난해 2월 비영리단체인 '전쟁으로 인한 온실가스 산정 이니셔티브'가 유럽기후재단과 국제기후이니셔티브 등의 지원을 받아 작성한 보고서에 따르면, 2022년 2월 이후 3년 동안 전쟁과 건물 복구, 경관 화재, 에너지 기반시설 피해, 난민과 민간 항공 이동으로 인한 온실가스(CO2) 배출량이 모두 2억3000만톤에 이르렀다. 이 가운데 탱크·전투기 등이 사용하는 화석연료와 포탄 사용 등 전쟁 행위 자체에서 나오는 '전쟁' 배출량은 전체 배출량의 36%(8200만톤)를 차지한 것으로 추산됐다. 건물 복구 등 '재건' 배출량은 6200만톤으로 27%를, 산불 배출량은 4800만톤으로 21%를 차지했다. ◇파괴력에 가려진 에너지 효율, 군사 장비의 구조적 기후 파괴성 현대 군사 전략과 무기 체계의 핵심 기준은 에너지 효율이나 탄소 감축이 아니라, 압도적인 파괴력과 즉각적인 작전 수행 능력에 있다. 전투기와 폭격기·전차·군함은 극단적으로 많은 화석연료를 소비하고, 평시 훈련과 대규모 군사 기지 운영만으로도 막대한 배출이 발생한다. 여기에 군수 산업는 철강·알루미늄·시멘트·고무·화학물질 등 경제 전반에서 가장 에너지 집약적인 원자재들을 사용한다. 군비 확장은 국가 전체의 배출 강도를 구조적으로 끌어올린다. 2024년 공개된 이탈리아 보코니대학 연구진의 실증 연구에 따르면 군사비 지출 비중이 국내총생산(GDP)에서 1%포인트 상승할 때 국가 전체 온실가스 배출량은 0.9~2% 증가하고, 국가 온실가스 배출 강도 역시 1% 증가한다. 특히 생산 구조가 탄소 집약적인 국가일수록 군사화의 환경적 비용은 더욱 증폭된다. 군대가 사용하는 연료와 장비는 민간 부문의 기술 혁신 속도를 따라가지 못하는 경우가 많아 군사 부문은 구조적으로 탄소 감축이 어려운 영역으로 남아 있다. ◇통계의 사각지대, '군사 배출량 격차'의 형성 군사 부문의 온실가스 배출은 그 양이 막대함에도 불구하고 정확한 규모를 파악하기는 쉽지 않다. 국제 기후 협상 과정에서 의도적으로 만들어진 '보고체계의 구멍(reporting loophole)' 때문이다. 현재 유엔기후변화협약 체제에서 각국은 매년 온실가스 배출 목록을 제출하지만, 군사 연료 사용과 해외 작전에서 발생한 배출량은 보고 대상에서 빠지는 경우가 많다. 1997년 교토의정서와 2015년 파리협정 협상 당시 미국 등 주요국의 요구로 군사 부문의 배출량 보고를 의무가 아닌 자발적 항목으로 분류한 탓이다. 이로 인해 많은 국가가 군사 배출을 누락하거나 민간 부문 수치에 통합해 발표해 실제 오염 규모는 베일에 가려져 있다. 독일 환경단체 저먼워치(Germanwatch) 등이 공동으로 운영·발표하는 '기후변화 성과지수(CCPI)' 홈페이지 자료에 따르면, 전 세계 모든 군대를 하나의 국가로 가정할 경우 해당 '국가'는 세계 4위 수준의 온실가스 배출국이 될 것이라고 추정한다. ◇전쟁의 직접적·간접적 환경 비용 무력 충돌은 단순한 전투 행위 이상의 환경적 비용을 수반한다. 전쟁 중 발생하는 연료 소비뿐 아니라, 폭격과 교전으로 인한 대규모 화재, 석유·가스 시설 파괴, 파손된 도시와 기반 시설의 재건 과정이 모두 막대한 온실가스를 배출한다. 여기에 분쟁 지역을 우회하는 민간 항공 노선 증가, 의료·구호 활동 확대, 군수품 공급망 유지까지 포함하면 전쟁의 탄소 발자국은 기하급수적으로 커진다. 미국예술·과학아카데미(American Academy of Arts and Sciences)의 보고서에 따르면, 러시아의 우크라이나 침공 초기 2년 동안 발생한 온실가스 배출량은 이산화탄소로 환산했을 때 약 2억3000만 톤으로 추정된다. 이는 네덜란드나 스페인의 연간 배출량을 웃도는 수준이다. CCPI 자료에 따르면, 이스라엘의 가자 지구 폭격 역시 약 15개월 만에 크로아티아의 연간 배출량과 맞먹는 약 3200만 톤의 배출을 초래한 것으로 분석됐다. 이 수치에는 향후 재건 과정에서 발생할 시멘트와 철강 생산 배출량 등은 포함되지 않았다. ◇기후 위기와 무력 충돌의 악순환, 그리고 난민 문제 기후 변화와 무력 충돌은 일방향의 관계가 아니라 서로를 강화하는 악순환 구조를 형성한다. 스위스 취리히공대 등 국제연구팀이 2024년 8월 '혁신과 녹색 발전 (Innovation and Green Development)' 저널에 발표한 논문에서 이 문제를 집중적으로 다뤘다. 연구팀에 따르면 가뭄·홍수·폭염과 같은 기후 재난은 특히 개발도상국에서 경제적 충격과 사회적 불안을 증폭시킨다. 기존의 정치·종족 갈등을 군사적 폭력으로 전환시키는 촉매로 작용한다. 자원 부족으로 인한 '환경적 희소성'은 국가 내부의 분쟁을 넘어 주변국 개입을 불러오고, 분쟁을 국제화된 내전으로 확대시키는 경로가 된다. 이러한 충돌은 대규모 인구 이동을 초래해 수많은 기후 난민을 발생시킨다. 전쟁으로 인한 강제 이주는 이동 과정과 임시 거주지 건설에서 추가적인 온실가스를 배출하며, 난민이 겪는 사회경제적 고통은 다시 새로운 갈등의 씨앗이 된다. 기후 변화에 가장 취약한 국가들이 분쟁의 환경적 비용까지 떠안는 구조는 기후 정의의 심각한 불균형을 드러낸다. ◇ 녹색 전환을 가로막는 군수 산업의 '구축 효과' 군비 확장은 단지 배출을 늘리는 데 그치지 않고, 기후 위기 대응에 필요한 자원과 혁신 역량을 잠식한다. 이탈리아 보코니대학 연구팀에 따르면 군사비 지출이 급증한 이후, 기후 변화 완화와 관련된 녹색 특허 활동은 10~25% 감소하는 것으로 나타났다. 이는 한정된 연구개발 자금과 인력이 군사 기술로 쏠리면서 환경 기술 혁신이 억제되는 전형적인 '구축 효과(crowding-out effect)'다. 구축(驅逐)은 밀어내기를 의미한다. 또한 군비 증강은 전력(電力)·유틸리티 부문 투자를 위축시키는데, 이 부문 투자의 절반 이상이 재생 에너지에 사용된다는 점을 고려하면 군사적 긴장은 에너지 전환 속도를 직접적으로 늦추는 요인이 된다. 여기에 철강·화학·석유 산업 등 에너지 집약적 군수 산업의 정치적 영향력이 증가하면 탄소 가격제나 재생 에너지 확대 정책에 대한 저항은 더 커지게 된다. ◇“나토 국방비 증가로 온실가스 연간 최대 2억 톤 증가" 지난해 5월 영국에 기반한 '분쟁과 환경 관측소'는 보도자료를 통해 미국을 제외한 나토(NATO, 북대서양조약기구) 31개 회원국이 국내총생산(GDP) 대비 국방비 지출을 2%포인트 올릴 경우 연간 8700만∼1억9400만 톤의 온실가스가 추가로 배출될 수 있다고 지적했다. 이 단체는 보코니대학교 연구팀에서 사용한 계산법을 이용해 이같이 추산했다. 나토 회원국이 2023년 배출한 온실가스가 모두 48억6100만 톤이란 점을 고려하면 국방비 지출을 2%포인트 올릴 때 배출량이 최대 2억 톤 늘어난다는 것이다. 연구진은 군비 증강이 기후 위기를 가속할 뿐 아니라 평균 기온 상승으로 인한 경제적 손실도 키울 것으로 내다봤다. 2024년11월 전미경제연구소(NBER)는 사회적 탄소 비용(배출량 1톤당 사회가 부담해야 하는 경제 비용)을 극단적인 시나리오를 가정해 톤당 1347달러로 추산했는데, 이를 토대로 계산하면 나토의 군비 증강에 따른 부수적 경제비용은 최대 2600억 달러(약 383조 원)에 달할 수 있다. ◇군사비 증가, 기후 목표 달성에 '숨은 장애물' 중국 중산대학교 등 연구진은 지난해 6월 학술지 Nature Communications에 발표한 논문에서 세계 군사비 증가가 기후 목표 달성을 지연시킬 수 있다고 밝혔다. 연구팀은 1995~2023년 전 세계 군사비 지출(MILEX)과 이산화탄소 배출 강도의 관계를 분석한 결과, 군사비가 글로벌 GDP 대비 1%포인트 증가할 때 CO₂ 배출 강도는 GDP 1달러당 약 0.04kg 증가하는 것으로 나타났다고 설명했다. 연구에 따르면 기술 발전으로 전 세계 배출 강도는 전반적으로 감소해 왔지만, 군사비 지출 변화는 배출 강도 변화의 약 27%를 설명하는 요인으로 분석됐다. 특히 9·11 이후 미국의 대테러 전쟁과 최근 러시아-우크라이나 전쟁 등 국제 분쟁이 군사비 비중 상승에 영향을 준 것으로 평가됐다. 미래 시나리오 분석에서는 군사비 비율이 높아질수록 기후 목표 달성이 늦어질 가능성이 확인됐다. 연구진은 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)가 제시한 기후변화에 관한 정부간 협의체 시나리오를 적용한 결과, 군사비 비중이 크게 증가할 경우 지구 평균기온 상승을 1.5°C 또는 2°C 이하로 제한하는 목표 달성이 최대 수십 년 지연될 수 있다고 전망했다. ◇기후 정의를 위한 평화와 군축의 선택 군사비 지출이 늘어날수록 기후 변화 완화 정책에 할당될 자원이 감소될 수밖에 없다. 실제로 영국은 지난해 해외 원조 예산을 깎아 국방비를 늘리겠다고 발표했고 벨기에·프랑스·네덜란드도 유사한 조처를 한 것으로 알려졌다. 기후 위기를 극복하기 위해 군사 부문에 대한 근본적 전환은 더 이상 미룰 수 없는 과제가 되고 있다. 공격적 군사 전략에서 벗어나 방어 중심의 군축이 이루어질 때만, 군사 부문의 탄소 발자국을 실질적으로 줄일 수 있다. 군비 축소로 확보된 재원을 재생 에너지 인프라와 기후 적응에 투자함으로써 얻는 '녹색 평화 배당금(Green Peace Dividend)'은 기후 위기 시대의 새로운 안보 개념으로 주목받고 있다. 무엇보다 국제 사회는 군사 부문의 온실가스 배출을 투명하게 공개하도록 하는 표준화된 보고 체계를 마련해야 한다는 지적이 많다. 아울러 기후 위기로 인한 분쟁 가능성을 낮추기 위해 취약국의 회복력을 지원해야 한다는 것이다. 기후 위기 대응과 평화 구축은 더 이상 분리된 의제가 아니다. 전쟁의 부재를 넘어, 군사적 충돌을 예방하고 군축을 통해 녹색 전환의 여지를 넓히는 것, 그것이 기후 위기 시대에 인류가 선택해야 할 가장 현실적인 생존 전략이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

지구 표면의 약 70%를 차지하는 바다는 인류에게 여전히 낯선 공간이다. 그중에서도 수천 m 수심 아래의 심해저는 인간이 직접 관측한 면적이 5%에도 미치지 못하는, 말 그대로 '지구의 마지막 미개척지'로 남아 있다. 이 미지의 공간이 이제 전 지구적 에너지 전환과 자원 안보 경쟁의 최전선으로 떠오르고 있다. 탄소중립을 목표로 한 에너지 전환이 가속화되면서 전기차, 재생에너지 설비, 전력 저장 장치에 필수적인 니켈·코발트·구리와 희토류 수요가 폭발적으로 증가하고 있기 때문이다. 이러한 흐름 속에서 일본은 최근 태평양 미나미토리시마 인근 자국 배타적경제수역(EEZ) 내 수심 약 5700~6000m 해저에서 희토류를 함유한 진흙을 실제로 채취·인양하는 시굴에 성공했다. 세계 최초다. 이 사건은 단순한 기술 성취를 넘어 중국의 희토류 '자원 무기화' 전략에 대응해 독자적 공급망을 구축하려는 일본의 강력한 국가 전략을 상징한다. 동시에 인류가 지금까지 거의 손대지 않았던 심해 생태계를 본격적으로 산업 영역으로 끌어들이는 결정적 분기점이라는 점에서 국제 사회에서는 촉각을 곤두세우고 있다. 이에 앞서 한국지질자원연구원(KIGAM)도 지난해 7월 최첨단 물리탐사연구선 탐해3호로 서태평양 공해상 첫 대양 탐사에 나서 소기의 성과를 거뒀다. 수심 5800m 지점의 코어링 시추를 통해 얻은 시료에서 최대 3100ppm, 평균 2000ppm의 고농도 희토류 부존을 확인한 것이다. KIGAM은 정밀 자원 탐사를 위해 오는 4월 2차 탐사에 나설 계획이다. ◇심해저에서 얻을 수 있는 전략 광물들 심해저에는 육상보다 훨씬 높은 농도의 전략 광물이 분포해 있는 것으로 알려져 있다. 심해에서 얻을 수 있는 대표적인 자원은 세 가지로 구분된다. 첫째는 망간단괴(polymetallic nodules)다. 수심 4000~6000m의 심해 평원에 감자 크기의 둥근 형태로 흩어져 있는 이 광물에는 니켈·코발트·구리·망간이 고농도로 함유돼 있다. 전기차 배터리 양극재와 에너지 저장 시스템에 필수적인 금속들이 한꺼번에 들어 있다는 점에서 '돌 속의 배터리'로 불린다. 둘째는 코발트 리치 크러스트(cobalt-rich crusts)다. 해저산의 사면과 정상부를 얇게 덮고 있는 이 광물층은 코발트뿐 아니라 희토류와 백금족(族) 금속까지 포함하고 있어 전략적 가치가 매우 높다. 그러나 암반에 단단히 부착돼 있어 채굴 과정에서 해저 지형 훼손이 불가피하다. 셋째는 해저에 형성된 대규모 황화물 광상(seafloor massive sulfides)이다. 해저 화산 활동으로 형성된 이 열수광상(熱水鑛床)에는 구리·아연·금·은이 고품위로 농축돼 있다. 지형이 급경사이고 열수 분출이 지속되는 경우가 많아 기술적 위험성이 크다. 이 가운데 일본이 가장 주목하는 것은 미나미토리시마 인근 EEZ에 분포한 희토류 함유 심해 진흙(퇴적토)이다. 일본 정부와 연구진은 이 지역에 약 680만 톤의 희토류가 매장돼 있을 것으로 추정하고 있다. 이는 일본의 연간 소비량을 기준으로 수백 년간 사용할 수 있는 규모로 평가된다. 특히 디스프로슘·네오디뮴 등 고성능 자석에 필수적인 중희토류 비중이 높다는 점에서 산업적 의미가 크다. ◇수심 6000m 아래에서 기계 작동해야 심해 자원의 존재가 곧바로 개발 가능성을 의미하지는 않는다. 심해 채굴은 인류가 직면한 가장 극한의 공학적 도전 중 하나다. 수심 6000m에서는 수압이 약 600기압에 달하고, 수온은 1~2℃에 불과하다. 염분과 황 성분으로 인해 금속 부식도 빠르게 진행된다. 태양광은 물론 일반적인 통신 신호도 도달하지 않는다. 이러한 환경에서 채굴 장비는 완전 무인 상태로 작동해야 한다. 일본은 수심 7000m까지 조사 가능한 자율형 무인탐사기(AUV)와 원격 조종 채굴 차량을 국산화했고, 해저 진흙을 흡입해 선박으로 끌어올리는 수직 양니관(揚泥管 혹은 洋泥管, riser-pipe) 시스템도 개발하고 있다. 이 관은 수 ㎞에 걸쳐 설치되기 때문에 파손 시 대규모 해양 오염과 막대한 경제적 손실로 이어질 수 있다. 채굴 이후의 제련 과정 역시 난제다. 심해 진흙은 희토류 농도가 낮고 불순물이 많아 기존 방식으로는 에너지 소모와 탄소 배출이 과도하다. 독일 막스 플랑크 지속가능한 재료 연구소 연구팀은 지난해 11월 '사이언스 어드밴시스 (Science Advances)' 저널에 수소 플라즈마 환원 공정(HPSR)을 제시했다. 이 공정은 화석 연료 대신 그린 수소와 재생에너지를 사용해 이산화탄소 배출을 최대 90%까지 줄이고, 에너지 효율을 약 18% 개선할 수 있는 것으로 보고됐다. ◇'보이지 않는 파괴'에 대한 과학적 경고 심해 채굴을 둘러싼 가장 큰 논쟁은 환경 문제다. 특히 과학자들이 우려하는 것은 채굴 과정에서 발생하는 '퇴적물 플룸(sediment plumes)'이다. 해저를 긁거나 진흙을 흡입하는 순간 미세 입자들이 거대한 구름 형태로 확산돼 수십~수백 ㎞까지 퍼질 수 있다. 논바닥을 발로 딛고 다니면 진한 흙탕물이 일어나는 것과 같은 원리다. 미국 하와이대학교 연구팀은 지난해 11월 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 저널에 발표한 논문에서 이러한 퇴적물 구름 속의 미세 입자가 동물플랑크톤의 여과 섭식을 방해할 수 있다고 지적했다. 이는 중소형 어류를 거쳐 참치와 상어 같은 상위 포식자까지 영향을 미쳐 결국 해양 먹이사슬 전체를 교란할 수 있다고 분석했다. 채굴 장비의 소음 문제도 새롭게 부각되고 있다. 텍사스 A&M대학교 연구팀은 채굴 소음이 수백 ㎞까지 전달돼 고래와 돌고래의 의사소통과 이동 경로를 방해할 수 있다는 연구 결과를 최근 '해양 오염 회보(Marine Pollution Bulletin)'에 보고했다. 또한, 영국 자연사박물관과 사우샘프턴 대학교 연구팀이 지난해 12월 '네이처 생태학·진화 (Nature Ecology & Evolution)'에 발표한 논문에 따르면, 실제 채굴 시험 구역에서 대형 무척추동물의 밀도가 37% 감소하고 종 풍부도가 32% 하락했다. 연구진은 태평양 클라리온-클리퍼턴 구역(Clarion-Clipperton Zone, CCZ)에서 발견된 5000종 이상의 생물 중 90%가 아직 이름조차 없는 신종임을 경고하며, 무분별한 개발이 이들을 발견하기도 전에 멸종시킬 수 있다고 우려했다. ◇심해 생태계 복원의 냉혹한 현실 심해 채굴의 또 다른 문제는 복원 가능성이다. 심해 생태계는 한 번 파괴되면 '인간의 시간 척도' 내에서는 회복이 거의 불가능하다는 게 과학계의 중론이다. CCZ는 심해 채굴이 초래할 생태계 훼손과 회복 불가능성 문제로 인해 환경 논쟁의 중심지다. 영국 국립해양센터 연구팀은 1979년 CCZ에서 실시된 시험 채굴 지역을 40여 년 뒤 재조사해 그한 결과를 지난해 3월 '네이처(Nature)'에 논문으로 공개했다. 해저에는 여전히 채굴 장비의 바퀴 자국이 남아 있었고, 대형 부착 생물은 거의 돌아오지 않았다는 것이다. CCZ는 태평양 중·동부 적도 해역에 위치한 수심 4000~6000m의 광대한 심해 평원으로, 세계 최대 규모의 망간단괴 분포 지역이다. 이 단괴에는 망간·니켈·코발트·구리 등이 포함돼 에너지 전환과 첨단 산업의 핵심 원료 공급지로 주목받아 왔다. CCZ는 유엔해양법협약(UNCLOS)상 국가 관할권 밖 해저에 해당해 어느 국가도 소유할 수 없으며, 자원은 '인류 공동의 유산'으로 규정된다. 이에 따라 탐사와 개발은 국제해저기구(ISA)의 관리 아래 제한적으로만 허용되고, 상업 채굴은 아직 전면 승인되지 않았다. 망간단괴는 백만 년에 수 ㎜ 정도밖에 자라지 않는 것으로 알려져 있다. 이는 단괴 제거가 단순한 자원 채취가 아니라, 생물 서식 기반 자체를 사실상 영구적으로 제거하는 행위임을 의미한다. 최근에는 망간단괴가 햇빛 없이도 전기화학 반응을 통해 산소를 생성하는 이른바 '어두운 산소(Dark oxygen)' 현상과 관련돼 있다는 연구가 발표됐다. 이는 단괴 제거가 심해 생명 유지 시스템 전체를 붕괴시킬 수 있다는 우려도 제기되고 있다. ◇'인류 공동의 유산'을 둘러싼 외교 전쟁 심해저 자원은 '인류 공동의 유산'으로 관리되지만, 실제로는 강대국 간 이해관계가 첨예하게 충돌하고 있다. 중국은 가장 많은 탐사 계약을 보유하며 ISA 규칙 제정을 주도해 왔고, 태평양 공해에서 대규모 시험 채굴을 준비하고 있다. 이에 맞서 미국은 지난해 4월 도널드 트럼프 대통령이 ISA 절차를 우회하는 행정명령에 서명하며 독자 노선을 선언했다. ISA 사무총장 레티시아 카르발류는 “어떠한 국가도 인류 공동 자원에 대해 독점적 권리를 주장할 수 없다"며 국제법 위반이라고 미국을 강하게 비판했다. 일본은 미국과 '핵심 광물 프레임워크'를 체결하며 공급망 다변화를 추진하고 있지만, 이는 다자주의 질서를 약화시킬 수 있다는 우려를 낳고 있다. 일본 정부는 2027년 이후 하루 최대 350톤 규모의 심해 진흙 채취 실험을 통해 상업적 채산성을 검증할 계획이다. 일부 연구는 심해 광물 개발의 내부수익률(IRR)이 17~27%에 이를 수 있어 육상 광산보다 경제성이 높을 가능성을 제시한다. 태평양 도서국 사이에서도 입장이 극명하게 갈린다. 나우루와 쿡 제도는 새로운 경제적 수입원을 위해 채굴 찬성 입장인 반면, 팔라우·피지·사모아 등은 생태계 파괴를 이유로 10년 이상의 채굴 유예를 주장하고 있다. 지난해 6월 프랑스 폴리네시아의 모에타이 브로더슨 대통령과 팔라우의 수랑겔 휩스 주니어 대통령은 '네이처'에 공동으로 기고한 글에서 “심해는 조상으로부터 물려받은 인류 공통의 유산이며, 불확실한 경제적 이익을 위해 이를 파괴해서는 안 된다"고 강조했다. ◇심해 채굴에 앞서 기존 자원 재활용부터 검토해야 지난해 6월 프랑스 니스에서 열린 유엔 해양 컨퍼런스에 연사로 참석했던 리사 레빈 스크립스 해양연구소 교수는 “결국 경제성이 승패를 가를 것"이라며 테슬라 등 주요 업체들이 이미 니켈과 코발트가 필요 없는 LFP 배터리로 전환하고 있다는 점을 들어 심해 채굴에 회의적인 전망을 내놓았다. 지속 가능한 금융 싱크탱크 '플래닛 트래커' 역시 국가가 얻을 로열티 수익은 제한적인 반면, 자원 공급 과잉으로 인한 가격 하락이 기존 육상 광산과 지역 경제를 붕괴시킬 수 있다고 경고했다 심해 채굴에 대한 대안으로 최근 '도시 광산(urban mining)'과 '순환 경제'가 강력히 부상하고 있기도 하다. 인류가 매년 버리는 가전제품 폐기물에서 회수할 수 있는 코발트와 구리의 양이 심해 채굴 예상량을 상회한다는 보고서도 있다. 전문가들은 “심해를 파헤치기 전에 우리가 이미 가지고 있는 자원을 재활용하고 수리해서 쓰는 시스템을 구축하는 것이 훨씬 현명한 방법"이라고 지적한다. 2026년은 심해 채굴의 향방을 가를 결정적 해가 될 가능성이 크다. 지난달 공해 해양생물다양성 협정(BBNJ)이 발효됐다. 이 협정은 공해상에 해양보호구역을 설정하고 의무적인 환경영향평가를 실시하도록 규정하고 있어, 향후 심해 채굴 활동에 강력한 법적 규제로 작용할 전망이다. 하지만, 자원 패권을 선점하려는 국가들이 당장 속도전을 멈추지는 않을 전망이다. 심해저를 둘러싼 이 '총성 없는 전쟁'의 결말은 기술이 아니라, 인류가 어떤 가치를 선택하느냐에 달려 있다. 에너지 전환이라는 명분 아래 지구 마지막 미개척지인 심해를 희생시킬 것인지, 아니면 기술 혁신과 재활용을 통해 지속 가능한 공존의 길을 찾을 것인지에 대한 중대한 기로에 인류가 서 있는 셈이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

글로벌 핀테크 기업 클라르나(Klarna)는 지난달 자사의 인공지능(AI) 챗봇이 한 달 동안 230만 건의 고객 상담을 처리하며 정규직 상담원 700명의 업무량을 대체했다고 발표했다. 미국 IBM 역시 향후 5년 내 백오피스 인력의 30%를 AI와 자동화로 대체하겠다며 신규 채용 중단을 선언했다. 영국의 BT그룹은 2030년까지 최대 5만5000명의 인력을 감축하겠다고 밝혔다. 이러한 변화는 과거 육체노동자를 대체하던 자동화의 물결이 이제 전문직 화이트칼라와 숙련 공정까지 정조준하고 있음을 보여준다. 국내에서도 현대자동차가 보스턴다이내믹스의 휴머노이드 로봇 '아틀라스(Atlas)'를 생산 현장에 투입하겠다고 발표하자 노조가 “합의 없는 도입은 결코 안 된다"며 강력히 반발하는 등 이른바 '신(新) 러다이트 운동'의 조짐까지 보이고 있다. 아틀라스는 지난달 초 미국 라이스베이거스에서 열린 CES(소비자 가전제품 전시회) 2026에서 처음 선을 보였고, 세계적인 주목을 받은 바 있다. 이처럼 4차 산업혁명과 '피지컬 AI'의 결합은 고용 시장을 뒤흔드는 위협으로 다가오고 있다. 하지만, 역설적으로 이는 전 지구적 과제인 탄소중립(Net-Zero)을 달성할 결정적 열쇠이라는 평가도 나온다. 기업들이 인력 부족과 인건비 상승에 대응하기 위해 도입하는 산업로봇이 어떻게 온실가스 감축에 기여할 수 있는지 최근 연구 결과를 중심으로 분석했다. ◇한국 제조업의 풍경을 바꾸는 로봇: '생존'과 '그린'의 결합 한국은 로봇 강국이다. 근로자 1만 명당 로봇 밀집도가 1012대에 달해 2023년 기준 세계 1위를 기록하고 있다. 지난해 9월 미국 조지아 공과대학교의 도시·지역계획학과 연구팀은 'SSRN'에 공개한 논문에서 “한국의 중소 제조기업(SMMs)들은 인건비 상승, 저출생·고령화로 인한 인력 부족에 대응하기 위해 협동로봇(Cobots) 도입을 단순한 비용 절감이 아닌 '생존 전략'으로 선택하고 있다"고 지적했다. 이러한 로봇화는 탄소중립 목표와 결합해 구체적인 성과를 내고 있다. 삼성전자는 엔비디아와 협력해 5만 개의 그래픽 처리장치(GPU)를 탑재한 '반도체 인공지능(AI) 팩토리'를 구축했다. 여기서는 실시간 데이터 학습을 통해 제조 효율을 높이고 에너지 소모를 최적화하고 있다. 현대제철은 지난해 11월 당진 특수강 공장에 태깅 로봇을 도입해 오부착 오류를 최소화함으로써 자원 낭비를 줄이고 안전성을 높였다. 포스코는 4족 보행 로봇을 활용해 제철소 용광로 등 위험 설비를 정밀 진단해 이상 징후를 조기에 포착, 대형 사고로 인한 환경 오염 가능성을 원천 차단하는 '인텔리전트 팩토리'로 진화 중이다. 한화오션은 조선소 자동화율을 70%까지 높이겠다는 목표로 용접 협동 로봇을 대거 투입해 작업 준비 시간을 60% 단축하고 정밀도를 높여 폐기물 발생을 억제하고 있다. ◇ 산업로봇 도입 확대: 온실가스 감축의 강력한 동력 산업로봇은 단순한 자동화를 넘어 에너지 효율을 극대화하는 지능형 제조의 핵심이다. 중국 쓰촨대학교 경제학부의 왕젠룽 교수팀은 2023년 '사회 속 기술 (Technology in Society)' 저널에 발표한 논문에서 산업로봇의 확산이 기업의 탄소 배출 강도를 유의미하게 낮출 수 있음을 실증적으로 입증했다고 주장했다. 또한 중국 동난대학교 경제관리대학의 야오웨이지 교수 등은 2024년 3월 '청정 생산 저널 (Journal of Cleaner Production)'에 발표한 연구에서는 산업로봇 사용량이 1% 증가할 때 탄소 배출량은 약 0.24% 감소하는 것으로 분석됐다고 밝혔다. 경제협력개발기구(OECD) 및 브릭스(BRICS)에 속한 40개국 데이터를 분석한 결과다. 이러한 감축 효과가 로봇이 정밀 제어를 통해 에너지 낭비를 막고 생산 효율을 극대화하는 '생산성 향상 효과'와 청정 제조 기술의 발전을 유도하는 '기술 진보 효과'를 통해 실현된다는 것이다. ◇글로벌 가치사슬과 무역 구조의 고도화 로봇 도입은 기업이 글로벌 가치사슬(GVC)에서 더 높은 위치로 올라가도록 도와 간접적으로 탄소 배출량을 줄이는 효과를 가져온다. 중국 광업기술대학교 경영대학 연구팀이 지난해 7월 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)' 저널에 발표한 논문에 따르면, 로봇을 통한 지능형 제조는 가공·조립 위주의 저부가가치 공정에서 연구개발(R&D)과 설계 중심의 고부가가치 단계로의 이전을 촉진하는 '가치사슬 등반 효과'를 유도한다. 그리고 이 과정에서 에너지 집약적 공정이 줄어 전체 탄소 배출량이 감소한다는 것이다. 또한, 중국 샤오싱대학교 경영대학 연구팀은 지난해 10월 '데이터 과학 및 관리 (Data Science and Management)' 저널에 발표한 연구에서 산업로봇의 적용이 수출 제품에 포함된 탄소 배출 강도(CIE)를 유의미하게 감소시켜, 국제 시장의 엄격한 환경 규제를 준수하는 경쟁력이 된다는 점을 확인했다. 여기서 CIE(intensity of CO2 emissions embodied in manufacturing exports)는 제조업 수출품을 생산하는 과정에서 발생하는 탄소 배출의 집약도를 의미한다. 일반적으로 수출 무역에 포함된 전체 탄소 배출량을 수출을 통해 창출된 총 부가가치로 나눈 비율로 계산한다. 이 지표는 특정 국가나 산업의 수출 제품이 얼마나 탄소 효율적인 방식으로 생산되었는지를 보여주는 것으로, 국제적인 환경 규제 준수나 수출 경쟁력을 평가하는 중요한 기준이 되기도 한다. ◇고숙련 인적 자본: 로봇의 탄소 감축 효과를 완성하는 열쇠 로봇 도입이 실질적인 온실가스 감축으로 이어지기 위해서는 이를 운영하는 인적 자본의 고도화가 필수다. 중국 시안교통대학교 경제금융대학과 싱가포르 국립대학교 연구팀은 2024년 6월 '혁신과 녹색 발전 (Innovation and Green Development)' 저널에 발표한 논문에서 고숙련 노동력이 로봇의 정밀 조작을 통해 에너지 효율을 최적화함으로써 탄소 감축 효과를 강화한다고 강조했다. 이는 한국은행이 지난달 발표한 'AI와 노동시장 변화' 보고서에서 언급된 고소득 전문직의 위기와도 맞닿아 있다. 한국은행이 특허 데이터와 직무 데이터를 결합하여 산출한 'AI 노출 지수'를 분석한 결과, 의사(일반의 및 전문의), 회계사, 자산운용가, 변호사 등이 상위권에 올랐다. AI 대체 위험이 높은 직업군은 역설적으로 교육 수준이 높고 임금 수준도 높은 전문직에 집중되어 있다. 이들의 핵심 업무인 방대한 전문지식 학습, 문서 및 보고서 작성, 논리적 추론, 규정 및 판례 검색 등의 영역에서 거대언어모델(LLM)이 가장 빠르게 능력을 향상하고 있기 때문이다. 저노출 직종 내에서도 단순 정보 전달이나 기초 자료 조사 같은 정형적 업무는 AI로 빠르게 대체되고 있다. 따라서 노동자들은 기획, 심층 해설, 관계 형성 등 '기계가 하기 어려운 역할'로 이동해야 한다는 압력을 받게 된다. 이제 노동시장에서 살아남으려면 AI나 로봇과 경쟁하는 것이 아니라, 이들을 도구로 부려 생산성을 극대화하고 환경적 가치를 창출하는 능력을 가져야 한다는 것이다. ◇노동 유연성이 탄소중립에 기여할 수 있다 피지컬 AI(산업로봇 등) 시대에 노동 유연성은 기술 도입의 효율성을 극대화하고 산업 구조를 저탄소 기반으로 재편하는 매개체로 작용할 수 있다. 산업로봇 도입은 탄소를 줄이는 효과가 있지만, 이러한 효과는 노동 요소가 지역이나 산업 간에 자유롭게 흐를 때 더욱 강화된다. 특히 인력 수급이 어려운 지역으로 숙련된 인재가 유연하게 유입될 때 산업로봇의 탄소 감축 기여도는 극대화된다. 로봇은 단순 반복적이고 비효율적인 수작업을 대체하는 '노동 대체 효과'를 유발한다. 이때 노동 시장의 유연성이 확보돼 더 가치 있고 지능화된 직무로 유휴인력이 신속하게 재배치(Reallocation)되면, 산업 전체의 에너지 효율과 노동 생산성이 동시에 향상된다. 피지컬 AI 도입으로 인해 기존의 노동 구조가 흔들리는 상황에서, 노동자들이 새로운 기술을 습득해 직무를 전환할 수 있는 유연한 교육·훈련 체계는 필수적이다. 노동자가 로봇을 도구로 부려 생산성을 극대화하는 능력을 갖추게 될 때, 기업은 단순 생산량 확대를 넘어 공정의 '청정화'와 녹색 기술 혁신에 집중할 수 있는 여력을 갖게 된다는 것이다. 피지컬 AI 시대에 노동 시장의 경직성을 완화는 단순히 고용 문제를 해결하는 것을 넘어 지능형 제조 기술이 실질적인 온실가스 감축으로 연결되도록 만드는 탄소중립의 제도적 기반이 될 수 있다. ◇경계해야 할 '에너지 반등 효과'와 정책적 해법 그러나 로봇 도입이 생산 효율을 높여 오히려 생산 규모를 급격히 확대시키고, 결과적으로 더 많은 에너지를 소비하게 만드는 이른바 '에너지 반등 효과(energy rebound effect)'는 탄소중립의 큰 걸림돌로 작용할 수 있다. 중국 쓰쵠대학교 왕젠룽 교수는 로봇 가동에 필요한 전력이 여전히 화석 연료에 의존할 경우 감축 성과가 상쇄될 수 있다고 경고했다. 이런 '반등 효과'를 막기 위해 전문가들은 다음과 같은 정책적 대안을 제시하고 있다. 우선 재생 에너지 인프라의 통합이다. 예를 들어, 스마트 공장 지붕 등에 태양광 패널 등을 설치해 로봇 가동 전력을 재생에너지로 공급하는 시스템 구축이 필요하다. 녹색 기술 혁신에 대한 집중적인 지원도 필요하다. 터키 오스팀 기술대학교 연구팀은 지난달 '에너지 정책(Energy Policy)' 저널에 발표한 논문에서 “AI 기반 청정 에너지 특허와 로봇 기술이 결합될 때 탄소 감축 효과가 극대화되므로, 정부는 '더러운(Dirty)' 혁신 대신 '녹색 혁신'에 R&D 자금을 집중해야 한다"고 강조했다. 아울러 로봇 도입을 통해 얻은 탄소 감축 성과를 탄소시장에서 거래할 수 있도록 인센티브를 부여한다면 기업들이 자발적으로 저탄소 기술을 채택하게 될 전망이다. ◇ESG 경영과 산업로봇의 시너지 효과 투명한 지배구조와 사회적 책임을 강조하는 환경·사회·지배구조(ESG) 성과는 산업로봇 도입을 가속화하는 비료 역할을 할 수 있다. 중국 충칭 메카트로닉스 직업기술대학교 연구팀이 지난해 8월 '사이언티픽 리포츠' 저널에 발표한 연구에 따르면, ESG 성과가 우수한 기업일수록 정밀 제조와 폐기물 감소가 가능한 로봇 기술을 더 적극적으로 수용하며, 이를 통해 환경적(E) 성과를 창출하는 선순환 구조를 형성한다. 특히 ESG는 자본 조달 비용을 낮춰 중소기업이 초기 투자비가 비싼 로봇을 도입할 수 있는 금융적 유연성을 제공한다. 로봇은 다시 실시간 데이터 모니터링을 통해 기업의 탄소 배출 정보를 투명하게 공개하도록 도와 ESG 보고서의 신뢰도를 높여준다. ◇인지 역량과 지능형 로봇의 협업이 여는 저탄소 미래 현대자동차의 '아틀라스'의 산업 현장 투입 추진이나 글로벌 기업들의 인력 감축 사례에서 보듯이 산업로봇과 AI의 확산은 피할 수 없는 대세가 되고 있다. 중요한 것은 기술 도입을 막는 것이 아니라, 새로운 기술이 사회가 요구하는 가치를 최대한 발휘할 수 있도록 유도하는 일이다. 중국 난징항공우주대학교 경제경영대학 연구팀이 지난해 4월 '지속가능성(Sustainability)' 저널에 발표한 논문에서 지적한 것처럼 AI와 로봇을 통해 경제 구조를 '가볍고 깨끗하게' 재편하는 것이 필요하다. 정부와 기업은 로봇 도입으로 발생하는 초과 이익을 노동자 재교육과 재생 에너지 전환에 재투자함으로써, 일자리 위기를 지속 가능한 성장의 기회로 전환해야 한다는 것이다. 비판적 사고와 창의성이라는 인간 특유의 인지 역량을 로봇의 정밀함과 결합할 때, 비로소 기술은 일자리를 뺏는 기계가 아닌 탄소중립 시대를 여는 든든한 동반자가 될 것이기 때문이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

지난달 26일 김성환 기후에너지환경부 장관은 11차 제11차 전력수급기본계획에 들어있는 원전 2기의 도입 추진을 발표하는 기자 간담회를 열었다. 이 자리에서 김장관은 “전체 약 30% 비중을 차지하는 석탄발전을 2040년까지 제로화해야 한다. 이 문제를 해결하기 위해서는 재생에너지와 원전을 중심으로 전력을 운영해야 한다"고 밝혔다. 그는 “재생에너지를 대폭 늘려나가면서 에너지 저장장치(ESS)와 양수발전 등을 통해 재생에너지의 간헐성을, 원전의 안전성과 경직성 문제를 보완해 나가야 한다"고 강조했다. 김 장관은 원자력 발전과 관련해 “기존 원전도 안전 기준을 전제로 유연 운전 가능성을 점검할 필요가 있다"고 언급했다. 이 발언은 '원전 유연성'이라는 오래된 쟁점을 다시 수면 위로 부상시켰다. ◇전환 요구 받는 대한민국 에너지 시스템 대한민국의 에너지 전환은 이제 선언의 단계가 아니라 물리 법칙과 경제 구조가 동시에 작동하는 '시스템 전환'의 단계에 접어들었다는 지적이 나온다. 탄소중립을 목표로 한 재생에너지 확대, 전기화(electrification)에 따른 구조적인 전력 수요의 증가, 인공지능(AI) 산업 성장에 따른 '고품질' 전력 수요 증가가 동시에 진행되고 있기 때문이다. 이 과정에서 특히 문제가 되는 것은 봄·가을 전력 수요는 줄고 태양광 발전량이 크게 상승했을 때 남아도는 전력을 어떻게 해소해 전력망의 안정성을 확보할 것이냐 하는 점이다. 이는 거대한 전환의 중심에 놓인 두 전원, 즉 원자력 발전과 재생에너지를 어떻게 조합할(혹은 조화시킬) 것인가로 이어진다. 이에 대해 정반대의 주장이 동시에 제기되고 있다. 한쪽에서는 원전과 재생에너지가 기술 발전과 운영 방식의 변화에 따라 충분히 조화될 수 있다고 주장하는 반면, 다른 한쪽에서는 두 전원이 태생적으로 충돌하기 때문에 무리한 공존은 전력 시스템 전체의 안정성과 경제성을 훼손할 수 있다고 경고한다. 이 논쟁은 정치적 이념이나 가치 판단의 문제로만 치부할 수가 없다. 서로 다른 연구진이, 서로 다른 전력 시스템을 가정해 수행한 정량적 모델링과 실증 연구에서 출발한, 매우 구체적이고 기술적인 논쟁이 깔려있다. 그렇기 때문에 이 논쟁은 “원전이냐 재생에너지냐"라는 단순한 구호로 정리될 수 없고, 특히 한국과 같이 전력망 구조가 특수한 국가에서는 더욱 신중한 검토가 요구된다. 그렇다면 우리보다 재생에너지 보급이 앞선 해외에서는 이 논의가 어떻게 진행되고 있을까? ◇ “원전의 경직성은 오해"…유연 운전 기술의 진화와 재평가 원자력 발전은 오랫동안 '한 번 가동하면 멈출 수 없는 기저부하 전원'으로 인식돼 왔다. 그러나 최근의 에너지 시스템 연구는 이 인식이 기술 그 자체라기보다 운영 전략과 제도 설계의 산물일 가능성을 제기한다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 에너지 이니셔티브 소속 연구팀은 2018년 3월 국제 학술지 '응용 에너지(Applied Energy)'에 발표한 논문에서 현대적인 3세대 원자로가 이미 상당한 수준의 부하 추종 능력을 갖추고 있음을 실증적으로 정리했다. 부하 추종 능력이란 전력 수요나 다른 발전원의 출력 변화에 맞춰 발전기가 자신의 출력을 빠르고 안정적으로 올리고 내릴 수 있는 능력을 말한다. 이 논문에 따르면 제어봉 조작과 냉각재 유량 조절을 통해 원전은 분당 정격 출력의 2~5% 수준까지 출력을 증감할 수 있는데, 이는 기존에 알려진 것보다 훨씬 높은 유연성이다. 이 연구가 중요한 이유는 원전의 '경직성'이 물리적으로 불변의 속성인지, 아니면 경제성 극대화를 위해 의도적으로 선택된 운영 방식인지를 구분하게 해주기 때문이다. 원전이 항상 최대 출력으로 운전돼 온 이유는 그렇게 할 때 단위 전력당 비용이 가장 낮아지는 구조 때문이지, 기술적으로 출력 조절이 불가능해서는 아니라는 해석이 가능해진다. 한국이 보유한 APR1400 노형 역시 이러한 맥락에서 재조명된다. APR1400은 설계 단계에서부터 일정 범위의 출력 조절을 고려해 개발됐으며, 실제로 해외 수출 노형에서는 부하 추종 운전에 대한 검토가 지속돼 왔다. 다만 국내에서는 재생에너지 비중이 낮았고, 전력시장 제도 역시 원전의 유연성을 요구하지 않았기 때문에, 이 기능이 본격적으로 활용되지 않았을 뿐이라는 설명도 나온다. ◇ 제논 과도와 연료 주기…유연 운전의 물리적 한계와 '함대 운영' 논리 원전 유연성에 대한 낙관론에도 불구하고 물리적 제약이 있다는 사실은 분명하다. 프랑스 첸트랄쉬펠레크공대 연구팀은 2022년 3월 '응용 에너지'에 발표한 논문에서 원전의 출력 조절을 가로막는 핵심 물리 현상으로 ▶제논(Xe)-135 과도 현상 ▶연료 주기 말기의 반응도 감소 등을 명확히 지적했다. 제논-135는 핵분열 과정에서 생성되는 강력한 중성자 흡수 물질로, 원자로 출력을 낮출 경우 농도가 급격히 증가한다. 이로 인해 출력을 다시 높이려 할 때 일정 시간 동안 반응도가 억제되며, 이는 재생에너지 출력 변동에 즉각 대응해야 하는 전력망 운영에서 치명적인 제약으로 작용할 수 있다. 연료 교체 시기가 가까워질수록 이 문제는 더욱 심화된다. 2018년 '응용 에너지'에 발표한 논문에서 MIT 연구팀은 원전 유연 운전이 단순한 기술 옵션이 아니라 운영 리스크를 동반하는 선택임을 분명히 했다. 제논 과도 현상으로 인한 출력 회복 지연은 재생에너지 출력이 급격히 감소하는 상황에서 계통 불안정으로 이어질 수 있으며, 연료 주기 말기의 반응도 저하는 안전 여유를 감소시킬 수 있다는 것이다. 프랑스 연구팀 연구가 흥미로운 지점은 이러한 한계를 이유로 유연 운전을 포기해야 한다는 결론이 아니라, 운영 단위를 바꿔야 한다는 제안을 내놓았다는 점이다. 연구팀은 다수의 원전을 보유한 국가의 경우 개별 원자로가 아니라 '원전 함대(nuclear fleet)' 전체를 하나의 시스템으로 보고, 연료 교체 주기를 전략적으로 엇갈리게 배치(staggering)함으로써 항상 유연 운전이 가능한 원전을 계통에 남겨둘 수 있다고 분석했다. 이러한 함대 운영 개념은 특히 한국처럼 원전 비중이 높고, 다수의 동일 노형을 운영하는 국가에서 정책적 의미가 크다. 재생에너지 비중이 높아질수록 출력 제한(curtailment)이 증가하는 문제를, ESS만으로 해결하지 않고 기존 원전 자산의 운영 방식을 바꿔 완화할 수 있는 가능성을 제시하기 때문이다. ◇ 회전 관성과 '에너지 섬' 한국…구조적 조건이 만드는 필연성 재생에너지 확대 논의에서 종종 간과되지만, 전력망 안정성의 핵심 요소 중 하나는 물리적 회전 관성(Inertia)이다. 발전기 터빈처럼 회전하는 질량이 갑작스러운 전력 수급 변화가 발생해도 관성에 의해 속도 변화를 늦추며 전력망 주파수를 버텨주는 성질을 말한다. 스페인 세비야대학교 연구팀은 2022년 1월 '응용 에너지'에 발표한 연구에서 재생에너지 비중이 약 39%를 넘어서는 전력 시스템에서는 일정 수준 이상의 관성상수를 가진 동기 발전기가 계통에 연결돼 있지 않으면 주파수 안정성이 급격히 저하된다고 분석했다. 이 연구는 원전과 화력 발전이 제공하는 회전 관성이 단순한 '부가 기능'이 아니라, 재생에너지 확대의 전제 조건일 수 있음을 시사한다. 태양광과 풍력은 인버터 기반 전원으로 물리적 회전체를 갖지 않기 때문에, 사고나 수급 불균형 발생 시 주파수 변동을 완충할 수 있는 물리적 에너지를 직접 제공하지 못한다. 이 문제는 한국에서 더욱 심각하다. 한국은 이웃 나라와 전력망이 연결되지 않은 고립된 계통이며, 국토가 좁아 태양광 출력이 지역적으로 분산되지 않고 동시에 급증하거나 급감하는 특성을 가진다. 이러한 조건에서는 원전이 단순히 전력을 생산하는 설비가 아니라, 재생에너지가 '안전하게' 늘어날 수 있도록 전력망의 기초 체력을 유지하는 구조적 장치로 기능해야 한다는 주장이 힘을 얻는다. ◇ “기술은 가능해도, 경제는 다르다"…유연 원전에 대한 냉혹한 반론 그러나 여전히 의문은 남는다. “기술적으로 가능하다는 것이 반드시 경제적으로도 합리적인가?" 독일 베를린공대 연구팀은 지난해 7월 '에너지 전략 리뷰(Energy Strategy Reviews)'에 발표한 논문에서 이런 의문을 제기했다. 연구팀은 유럽 전력 시스템을 대상으로 한 모델링을 통해 재생에너지 변동성에 맞춰 원전 출력을 조절하는 방식이 원전 자체의 총비용을 크게 증가시킨다고 분석했다. 이 연구는 원전의 경우 건설비와 금융비가 원가의 80% 이상을 차지한다는 데 주목한다. 원전은 높은 가동률을 전제로 설계된 자본 집약적 설비이기 때문에 재생에너지에 맞춰 가동률을 낮추는 순간, 단위 전력당 비용이 급격히 상승한다. 연구팀은 이로 인해 원전과 재생에너지가 보완 관계라기보다 동일한 전력 시장에서 서로의 경제성을 잠식하는 대체 관계에 가까워진다고 결론지었다. 연구팀은 논문에서 “원전은 투자 비용을 회수하기 위해 90%에 가까운 가동률로 유연하게 운영해야 하므로, 기술적으로는 가능하더라도 운영 유연성은 경제적으로 실현 가능하지 않다"면서 “결과적으로 전력망 인프라, 다중 에너지 시스템의 유연한 수요, 그리고 에너지 저장 장치가 변동성이 큰 풍력 및 태양광 발전을 통합하는 데 더 효율적인 선택지"라고 지적했다. 중국 화베이전력대학교 연구팀은 2025년 12월 '프로세시스(Processes)' 저널에 발표한 논문에서 재생에너지 비중이 높은 전력 시장에서 원전이 반복적으로 출력 제한을 받을 경우 연료비 절감 없이 매출만 감소하는 구조적 손실이 발생해 원전이 '마이너스 자산'으로 전락할 수 있다고 경고했다. 연구팀은 대신 고체 열 저장 장치가 원전의 유연성과 경제적 효율성을 향상시키는 데 효과적임을 입증했다. 시뮬레이션 결과는 세라믹·콘크리트·내화벽돌 같은 고체에 열에너지를 저장하는 장치를 도입하면 심층적인 피크 부하 감소 수요를 충족하면서 원전의 수익 구조를 크게 개선, 프로젝트의 정적 투자 회수 기간을 단축할 수 있다는 것이다. ◇토론회에서 제기된 경고: “한국은 아직 검증하지 않았다" 지난해 12월과 지난달 기후부 주최로 열린 두 차례의 '바람직한 에너지 믹스' 공개 토론회에서 전력계통 전문가나 전력시장 관계자들은 공통된 문제의식을 드러냈다. 그것은 “한국은 원전 유연성에 대해 찬반 논쟁은 치열하지만, 정작 한국 계통에서의 실증 데이터는 거의 없다"는 점이었다. 한 전력계통 전문가는 토론회에서 “논문에서 가능한 것과 실제 계통에서 허용되는 것은 전혀 다른 문제"라며 “출력 조정이 주파수 안정성, 예비력 운영, 사고 복구 능력에 어떤 영향을 미치는지는 한국 조건에서 직접 검증하지 않으면 알 수 없다"고 강조했다. 또 다른 토론자는 “유연 운전은 기술 문제가 아니라 안전 규제, 운전 인력, 시장 보상 체계까지 포함한 전력 시스템 전체의 문제"라고 지적했다. 이러한 발언들은 원전 유연성 논쟁이 더 이상 추상적 담론이 아니라, 정책 결정 이전에 반드시 넘어야 할 실증의 문턱에 와 있음을 보여준다. 결국 대한민국 에너지 정책의 핵심은 검증이다. 실제 원전에서, 실제 전력망 조건 하에서, 어느 정도의 출력 조절이 가능한지, 그 비용과 위험은 무엇인지, 그리고 그것이 재생에너지 출력 제한과 ESS 투자 규모를 얼마나 줄여주는지를 투명하게 확인해야 한다. 기후부에서도 '원전 탄력운전 기술개발' 관련 연구개발사업을 추진하고 있다. 한국수력원자력 등 다수기관이 참여하는 이 연구에는 모두 503억원이 투자될 예정이다. 한수원 측은 “오는 2032년이면 원전 출력을 시간당 10%씩 50%까지 줄이는, 1년에 100회 이상 적용할 수 있는 기술을 개발할 수 있을 것"이라고 주장한다. 지금 국내 전력 시스템 앞에 놓인 신호등은 아직 녹색도, 적색도 아니다. 그것은 과학적 실증을 요구하는 노란불이다. 이 노란불 앞에서 충분히 멈춰 서서 데이터를 쌓고, 가정이 아니라 현실 위에서 판단하는 것, 그것이 지금 대한민국이 가야 할 가장 합리적인 에너지 전환의 경로인 셈이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

한 제국(帝國)이 무너질 때, 우리는 흔히 인간의 어리석은 선택을 떠올린다. 부패한 정치, 무능한 황제, 통제되지 않은 반란군이 역사의 주범처럼 등장한다. 그러나 최근 과학자들은 당나라의 멸망을 전혀 다른 방향에서 다시 읽어냈다. 이 제국을 서서히 붕괴시킨 것은 사람보다 먼저 기후의 변화였다는 결론이다. 스위스 바젤대학교와 영국 케임브리지대학교, 중국과학원과 란저우대학교 등 국제연구팀은 최근 '커뮤니케이션스 지구와 환경(communications earth & environment)'에 발표한 논문을 통해 중국 당나라가 서기 907년에 막을 내리는 데 기후가 어떤 영향을 미쳤는지를 분석했다. ◇황허 루프, 제국의 심장이 흔들리다 기후 과학자들은 다양한 방법으로 1200년 전 당나라 당시(서기 800~907년)의 기후 변화를 복원했다. 그 결과, 당시 중국에서도 황허가 말굽 모양으로 크게 굽이치는 황허(黃河) 루프 지역에 가장 치명적으로 작용한 것을 확인했다. 황허 루프(loop) 지역은 주로 내몽골 자치구 남서부와 닝샤(寧夏)·산시(陝西) 북부 일부를 포함한다. 황허의 물에 의존하는 관개 농업 덕분에 중국 북부 내륙에서 드물게 강 유역의 비옥한 평야가 형성돼 예로부터 '사막 속의 곡창'이라 불리기도 했다. 황허 루프 지역은 중국 역사에서 농경 문명과 유목 문화가 맞부딪히는 경계 공간이기도 했다. 흉노·선비·돌궐 등 북방 세력이 중국 농경 지역으로 진입하는 관문이었다. 따라서 이곳은 당나라가 북방 방어를 위해 군대와 곡물을 집중 배치한 전략적 요충지였다. 동시에 농업 생산과 군량 공급의 핵심 지역이기도 했다. 그러나 기후는 이 지역에 가혹했다. 장기간 가뭄이 이어지다 갑작스러운 집중호우가 발생했고, 황허는 잦은 범람으로 농경지와 군사 시설을 동시에 파괴했다. 연구진이 재구성한 수문 지표에 따르면, 8세기 후반부터 9세기 중반까지 이 지역은 '평균적인 해'보다 극단적인 해가 훨씬 많아진 시기였다. 기후 변화는 농업 구조의 변화와 맞물리며 위기를 증폭시켰다. 당나라는 오랫동안 가뭄에 강한 조를 재배해 왔지만, 점차 밀과 쌀 중심의 농업으로 이동했다. 당나라는 원래 가뭄에 강한 조 중심의 농업 체계를 유지해 왔으나, 제국이 확장되고 인구가 급증하면서 더 높은 수익과 수확량을 보장하는 밀과 쌀로 주곡을 점차 전환했다. 특히 도시 인구의 밀도를 지탱하고 제국의 팽창을 뒷받침하기 위해 이모작 등 집약적 농업을 선택했다. 하지만 9세기 말에서 10세기 초, 기온이 낮아지고 건조해지는 기후 변화가 닥치자 이 선택은 치명적인 결과로 돌아왔다. 밀과 쌀은 조에 비해 물 부족에 훨씬 취약했고, 기후 변화에 따른 수확량 감소와 기근을 견뎌내지 못했다. 결국, 기후에 적응하지 못한 농업 전략이 식량 체계 전체의 회복력을 떨어뜨리는 '잘못된 선택'이 된 것이다. ◇북방 전선의 식량 부족과 장거리 보급의 한계 연구진은 복원된 기후 데이터를 바탕으로 당시 농업 생산성을 추정했다. 그 결과, 가뭄과 홍수가 반복되던 시기에는 곡물 생산량이 급격히 줄었고, 특히 북방 군사 거점으로 보낼 수 있는 잉여 식량이 거의 사라졌다는 사실이 드러났다. 당나라는 북방 국경을 방어하기 위해 수만 명의 병사를 수용하는 대규모 요새와 관리 센터를 구축했다. 그러나 이 지역은 자연적으로 강수량이 적고 기후가 불안정해 자체적인 식량 생산만으로는 군대를 유지할 수 없었다. 북방 군사 기지(진무군, 천덕군 등)는 식량의 약 80%를 외부에 의존했다. 이에 따라 곡물은 제국의 중심지인 황허 동부와 남동부 유역에서 수집돼 태원이나 성주 같은 중간 허브를 거쳐 수백 ㎞ 떨어진 전방으로 운송됐다. 연구팀은 과거 기후 데이터를 기반으로 당시 보급로의 취약성을 모델링했다. 기후 변화는 단순한 식량 부족을 넘어, 식량을 실어 나를 네트워크 자체를 무력화시켰다. 건조한 시기가 지속되자 북방의 초원과 반건조 지역(무우스 사막 주변 등)은 물과 가축용 사료가 부족해졌다. 이는 운송용 말과 소, 그리고 사람의 생존을 위협해 육상 보급로를 사실상 고립시켰다. 역설적으로 가뭄 기간 중에도 발생하는 급격한 홍수는 하천 기반의 운송 시스템을 마비시켰다. 강물이 불어나면 강을 건너거나 배를 이용한 운송이 불가능해졌고, 주요 교차로와 보급 기지들이 침수되거나 파괴됐다. 연구팀은 53개의 환경 응답 구간(bin)을 설정하고, 각 기후 조건에서 보급망이 얼마나 견딜 수 있는지 '최소 비용 경로(LCP)'와 '네트워크 분석' 기법으로 시뮬레이션했다. 분석 결과, 기후 스트레스가 심해질수록 보급 경로의 이동 시간과 에너지 소모량이 급격히 늘어났다. 특정 보급로가 기후로 인해 단절될 경우, 대체 경로를 찾는 과정에서 발생하는 비용을 제국이 감당할 수 없는 수준에 도달했다. 보급망의 일부가 끊어질 경우 전체 군사 체계가 무너질 가능성도 매우 높았다. 식량 공급망이 무너진 북방 지역의 군대와 주민들은 생존을 위해 각자도생의 길을 선택했다. 중앙 정부로부터 식량 보급이 끊기자, 현지의 지휘관(번진)들은 스스로 행정·재정·군사 권한을 장악하고 독자적인 세력을 구축했다. 식량난으로 고통받는 농민들과 급료를 받지 못한 병사들은 쉽게 반란의 주체가 됐다. 884년 황소의 난과 같은 거대한 사회적 혼란은 이러한 경제적·환경적 기반의 붕괴 위에서 폭발했으며, 결국 907년 당나라의 최종적인 멸망으로 이어졌다. 결론적으로, 당나라는 기후에 맞지 않는 작물을 선택함으로써 식량 체계를 스스로 취약하게 만들었고, 그 결과 기후 변화라는 외부 압력이 가해졌을 때 제국의 생명선인 보급망이 버티지 못하고 끊어지며 몰락하게 된 것이다. ◇1200년 전의 기온과 강수량 어떻게 파악했나 연구팀은 1200년 전의 기후를 복원하기 위해 '고기후 프록시(proxy)'라 불리는 세 가지 핵심 자연 기록을 활용했다. 먼저 동굴 석순 기록을 분석해 과거 따뜻한 계절의 연간 기온 변화를 추정했고, 꽃가루 데이터를 통해 동아시아 여름 몬순의 강도와 연평균 강수량을 재구성했다. 석순은 빗물이 동굴로 스며들며 미네랄이 쌓여 만들어지는데, 그 안에는 당시 강수량과 기온 조건이 산소 동위원소 형태로 기록된다. 석순 자료는 9세기 이후 북중국 지역에서 여름 몬순이 약화되며 강수 변동성이 커졌다는 사실을 보여줬다. 비가 오더라도 일정하지 않았고, 한 번에 쏟아지는 경향이 강해졌다는 의미다. 또한, 황하 상류 지역의 나무 나이테 기록은 수 세기에 걸친 강물 유출량의 역동적인 변화를 파악하는 결정적인 단서로 활용됐다. 나무는 해마다 성장 흔적을 남기는데, 비가 충분하고 기온이 온화하면 나이테가 넓어지고, 가뭄이 들거나 추워지면 얇아진다. 수백 년치 나이테 자료를 분석한 결과, 9세기 들어 이 지역의 토양 수분이 급격히 줄어들었음이 드러났다. 이는 단순히 비가 적게 온 것이 아니라, 강수와 증발의 균형이 무너졌다는 뜻이었다. 여기에 1500회 이상의 홍수 사건이 기록된 역사 문헌 데이터를 더해 기상 재구성의 정확도를 높였다. 『구당서』와 『신당서』 같은 사서에 등장하는 가뭄·홍수·흉년 기록을 연대별로 정리해 과학 자료와 대조했다. 그 결과, 나이테와 석순이 가리키는 기후 악화 시기와 실제 사회적 재난 기록이 놀라울 정도로 겹쳐졌다. 자연과 인간의 기록이 같은 방향을 가리킨 것이다. 연구팀은 이러한 데이터 수집을 넘어 현대의 공간 분석 기술(GIS)과 통계 소프트웨어(R)를 결합한 '다구성 요소 모델'을 구축했다. 연구팀은 800~907년을 데이터 변동성에 따라 53개의 환경 응답 구간(bin)으로 정밀하게 나눴다. 특히 강수량뿐만 아니라 증발산으로 인한 수분 손실까지 고려하는 표준 강수 증발산 지수(SPEI)를 활용해 당시 특정 지역이 겪었을 가뭄의 정도를 시뮬레이션했다. 이를 통해 당나라의 주요 도시와 군사 기지가 가뭄과 홍수에 얼마나 취약했는지를 보여주는 '수문기후 취약성 지도'가 완성됐다. 모델 시뮬레이션 결과, 식량 자급이 불가능해진 북방 군사 지역은 먼 거리의 식량 공급망에 의존하게 되었으나 잦은 홍수와 가뭄으로 인해 이 공급망마저 끊기면서 사회적 혼란과 왕조의 몰락이 가속화된 것으로 나타났다. 이번 연구는 고기후 데이터와 최신 공간 모델링 기법의 결합이 역사적 대전환의 원인을 밝히는 데 얼마나 강력한 도구가 될 수 있는지를 잘 보여주고 있다. ◇같은 시대, 신라도 비슷한 시험대에 올랐다 서기 859~873년 당시 당나라는 전국적 자연재해와 기근에 시달렸다. 황하 범람과 가뭄이 반복되며 농민층의 생존 기반이 붕괴됐고, 이는 대규모 민란의 토양이 됐다. 특히, 874년 황소의 난이 발생했다. 소금 밀매상 출신 황소가 주도한 대규모 농민 반란이다. 반란군은 남중국에서 북상해 880년 당 수도인 장안이 함락됐다. 884년 황소의 난이 진압됐지만, 반란을 진압한 군벌의 세력이 확대됐다. 888~904년에는 절도사 군벌 간 내전이 격화됐고, 황제는 군벌을 통제하지 못하고 오히려 군벌의 보호 아래 전전해야 했다. 904년 군벌 주전충이 황제를 살해하고 수도를 낙양으로 옮긴 데 이어 907년에는 주전충이 마지막 황제 애제를 폐위하고 후량(後梁)을 건국하면서 당은 멸망에 이르렀다. 이러한 흐름은 한반도 신라와도 겹친다. 9세기 신라는 잦은 흉년과 자연재해 속에서 지방 세력이 성장했고, 중앙의 통제력은 약화됐다. 『삼국사기』에 기록된 가뭄과 홍수, 기근은 이 시기가 단순한 정치 혼란기가 아니라, 환경적 압력이 누적된 시기였음을 시사한다. 860년대 이후 자연재해와 세금 부담으로 인해 농민 봉기가 빈발했고, 지방 군사력을 장악한 호족 세력이 독자적인 지배권을 행사하기 시작했다. 889년 원종·애노의 난 이후 각지에서 반란과 자치 움직임이 연쇄적으로 발생했다. 900년에는 견훤이 후백제를, 901년에는 궁예가 후고구려(마진)을 세우면서 한반도는 후삼국 구도로 본격 진입하게 된다. 당이 멸망한 907년 무렵에는 통일신라가 사실상 국가 기능을 상실하게 된다. 공식적으로는 935년 경순왕의 항복으로 통일신라는 공식적으로 멸망하게 된다. 이처럼 당나라와 통일신라는 서로 다른 제국이었지만, 같은 기후 체계 안에 놓여 있었다. 기후 변화는 국경을 가리지 않았던 셈이다. ◇재난 견딜 수 있는 사회적 시스템이 중요 연구팀은 “이번 연구는 고해상도 기후 데이터를 공간 모델링 기법과 통합, 중국의 수문기후 변화가 사회정치적 변혁에 어떻게 기여했는를 규명할 수 있었다"고 강조했다. 복합 다성분 모델을 통해 기후변화와 환경적 반응, 사회정치적 발전 간의 다양한 상호작용과 연관성을 살펴본 것이다. 이 연구가 던지는 메시지는 명확하다. 환경적 문제들이 사회 불안정에 기여하고 있으며, 이러한 변화가 사회의 실패 가능성을 높인다는 점이다. 거대한 제국을 무너뜨린 것은 단 한 번의 재난이 아니라, 재난을 견디지 못하게 만든 구조적 선택의 누적이었다는 것이다. 기후 변화 자체보다 더 위험한 것은, 변화에 맞지 않는 시스템을 그대로 유지하는 일이었다. 과학자들이 나무와 동굴, 기록을 통해 되살려낸 1000년 전의 기후는 우리에게 이렇게 말하고 있다. “기후는 항상 변해왔지만, 그 변화를 어떻게 관리하느냐가 역사를 갈랐다"고. 연구팀은 “당나라 말기라는 특정 시기만을 대상으로 한 이번 연구는 유사한 생태적 환경이 다른 사회정치적 시스템에 유사한 영향을 미칠 것이라고 주장하는 것은 아니다"라고 선을 그었다. 하지만 같은 시기 같은 기후 영향권에 있던 통일신라에서도 비슷한 상황이 나타났다는 점에 유의할 필요도 있다. 당나라의 몰락은 지나간 과거가 아니라, 기후 위기의 시대를 살아가는 오늘을 향한 오래된 경고일 수도 있다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

기후에너지환경부는 지난달 30일과 지난 7일 원자력발전소 추가 건설 여부 등을 주제로 '바람직한 에너지 믹스 정책 토론회'를 두 차례 열었다. 에너지 믹스(energy mix)란 전력을 생산할 때 사용되는 석탄·석유·천연가스·원자력·수력·태양·풍력 등 여러 에너지원의 비율을 말한다. 에너지 믹스를 놓고 고민하는 것은 다양한 연료를 조합해 경제성을 확보하면서 동시에 공급 안정성을 높이고 탄소배출을 최소화하는 전략과 맞닿아 있기 때문이다. 이에 앞서 지난해 2월 확정된 11차 전력수급계획에서 정부는 2030년 원자력 31.8 %, 석탄 17.2 %, LNG 25.1 %, 재생 21.7 %로 계획한 바 있다. 또 2038년에는 원전 35.6%, 신재생 32.9%, 수소암모니아 5.5%, 석탄 10.3%로 무탄소 비중을 70 % 이상으로 끌어올리겠다고도 했다. 이번 두 차례 토론회에 참석한 전문가들은 기후부의 '계획'에 다양한 의견들을 제시했고, 의견이 쉽게 모아지지는 않았다. 기후위기 대응과 에너지 안보 강화, 경제성 확보라는 세 가지 과제, 즉 '에너지 트릴레마(energy trilemma)'를 해결하는 것이 결코 쉬운 일이 아니기 때문이다. 이런 사정은 외국이라고 크게 다르지 않다. 그들도 전례 없는 에너지 시스템의 대전환을 겪고 있다. 특히 러시아-우크라이나 전쟁으로 촉발된 에너지 위기는 각국에 에너지 자립의 절실함을 일깨웠고, 이는 재생 에너지 확대와 에너지 효율 혁신으로 이어지고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 인류 역사상 석탄과 석유 시대를 지나 이제 청정에너지를 기반으로 하는 '전기의 시대(age of electricity)'에 빠르게 진입하고 있다고 진단했다. 에너지 수입 의존도가 높고 제조업 중심의 경제 구조를 가진 한국이 이러한 거대한 변화 속에서 지속 가능한 발전을 이루기 위해서는 외국의 에너지 정책을 살펴보고 그들이 겪은 시행착오에서 교훈을 얻는 것도 중요하다. ◇영국: 법적 프레임워크와 공공 주도의 재생에너지 가속화 영국은 세계 최초로 법적 구속력이 있는 탄소 감축 목표를 설정한 '기후변화법(Climate Change Act)'을 통해 에너지 정책의 안정성을 확보해 왔다. 이 법은 5년 단위의 '탄소 예산(carbon budgets)'을 설정해 정부가 단기적인 목표에 매몰되지 않고 2050년 넷제로를 향한 장기적인 계획을 수립하도록 강제한다. 영국 노동당 정부는 최근 '그레이트 브리티시 에너지(Great British Energy)'라는 공공 에너지 기업을 설립해 해상 풍력 등 국내 재생에너지 프로젝트에 대한 투자를 주도하고 있다. 이는 에너지 수입 의존도를 낮추어 에너지 안보를 강화하고, 가계의 에너지 비용을 절감하려는 목적을 가진다. 특히 영국은 2024년에 마지막 석탄 화력 발전소를 폐쇄하며 화석 연료 시대의 종료를 선언했다. 기후변화 분석 전문 매체인 카본 브리프(Carbon Brief)는 지난달 발표한 '2025년 영국 전력 부문 분석 보고서'에 따르면, 지난해 영국은 재생에너지가 역대 최고 기록을 경신했음에도 불구하고 가스(LNG) 발전량은 오히려 전년 대비 5%(5TWh) 증가한 91TWh를 기록했다. 이로 인해 가스는 영국 전력 믹스의 약 28%를 차지하게 됐다. 2025년 영국의 재생에너지 발전 비중은 전체 전력 공급의 47%를 차지했고, LNG가 28%, 원자력이 11%, 순수입 10% 순이었다. LNG 발전이 증가한 원인으로는 ▶석탄 발전의 완전한 종료 ▶원자력 발전의 급감 ▶전기화에 따른 전력 수요의 반등 ▶수출 증가와 수입 감소 등이 꼽혔다. 전기 수요가 늘어난 것은 신규 전기차와 히트펌프 보급확대 보급, 데이터 센터 확충 등이 지목됐다. 이처럼 가스 발전이 늘어나면서 영국 전력의 탄소 집약도는 오히려 전년 대비 2% 상승한 126gCO2/kWh를 기록했다. 2024년 기록했던 역대 최저치(124g)에서 소폭 후퇴했다. ◇독일: 산업 경쟁력 보호와 전력망 확충의 과제 독일은 원자력 발전을 완전히 폐쇄(Atomausstieg)하고 재생에너지 비중을 2030년까지 80%로 끌어올리려는 야심 찬 목표를 추진하고 있다. 지난해 독일의 재생에너지 발전 비중은 59%에 달했으나, 에너지 전환 과정에서 발생하는 높은 비용이 소비자에게 전가되면서 전 세계에서 가장 비싼 전기요금을 기록하는 부작용을 겪고 있다. 이에 독일 정부는 에너지 집약 산업의 국제 경쟁력을 유지하기 위해 산업용 전기요금 상한제 도입을 검토해 왔다. 로베르트 하베크 부총리 겸 경제기후보호부 장관은 지난 2023년 5월 재생에너지 용량이 충분히 확보되어 가격이 안정될 때까지 산업계를 보호할 '교량(bridge)' 역할의 정책이 필요하다고 주장했다. 에너지원별 발전량(2024년 잠정치)을 보면 풍력이 140.9TWh로 가장 많고, 태양광 74.0TWh, 바이오매스 43.4TWh, 수력 21.1TWh 순이다. 또한 독일은 재생에너지의 변동성에 대응하기 위해 신규 가스 발전소 건설 계획을 발표하며 실용적인 접근을 취하고 있다. 이는 재생에너지가 수요를 감당하지 못할 때를 대비한 백업 전원으로서, 향후 청정 수소로 전환 가능한 구조를 갖추도록 설계됐다. 독일의 사례는 재생에너지 확대가 반드시 전력망 확충 및 유연한 백업 전원 확보와 병행되어야 함을 시사한다. 이웃 스위스는 폴리제로(POLIZERO) 프로젝트를 통해 2050년 넷제로 달성을 위한 최적의 경로를 탐색하고 있다. 지난해 공개된 폴 쉐러 연구소의 보고서에 따르면 스위스는 점진적인 원전 폐쇄에 따라 발생하는 전력 공백을 메우기 위해 2035년까지 태양광 발전 용량을 현재의 3배로 확충해야 하는 상황이다. 또한 주택과 교통 부문의 대대적인 전기화가 필요하고, 특히 지능형 제어가 가능한 히트펌프와 전기차를 전력망의 유연성 자원으로 활용해야 한다는 게 연구소의 견해다. ◇EU: 에너지 안보와 기후 목표의 일치 유럽연합(EU)은 우크라이나 전쟁 이후 러시아산 화석 연료에 대한 의존을 완전히 끊기 위한 '리파워(REPower) EU' 로드맵을 추진하고 있다. EU 집행위원회는 2027년까지 러시아산 가스 수입을 '제로'로 만들겠다는 목표를 세우고 수입선 다변화와 재생에너지 확대를 가속화하고 있다. 유럽의회는 지난 2023년 9월 2030년 재생에너지 비중 목표를 기존 32%에서 42.5%(법적 구속력이 있는 목표. 추가적인 지향적 목표는 45%)로 높이는 개정안을 통과시켰다. 국제 에너지 싱크탱크인 엠버(Ember)의 지난해 보고서에 따르면, 2024년 EU 전체 전력 생산 중 재생에너지 비중은 47.4%로 사상 최대를 기록했다. 태양광 발전 비중(11.1%)이 처음으로 석탄(9.8%)을 앞질렀고, 원자력(23.7%)을 포함한 무탄소 전력 비중은 71.1%에 달했다. 코넬 대학교의 아푸르브 랄 교수 등이 지난해 말 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 저널에 발표한 논문에 따르면, 풍력과 태양광의 대대적인 확장과 그린 수소의 도입은 에너지 안보 강화와 탄소 감축이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 전략이다. 특히 전기를 직접 쓰기 어려운 중공업 분야에서는 재생에너지로 생산한 수소가 천연가스를 대체하는 핵심적인 역할을 할 것으로 분석됐다. ◇일본: 녹색 전환(GX)과 원자력의 재조명 일본은 2023년 'GX(Green Transformation, 녹색전환) 추진법'을 제정해 향후 10년간 민관 합동으로 150조 엔 이상의 투자를 이끌어내려 하고 있다. 신슈(信州)대학교의 코바야시 히로시 교수는 지난해 논문(미국 오리건대학 논문집)을 통해 일본이 화석 연료 의존에서 벗어나기 위해서는 '성장 지향적 탄소 가격제(growth-oriented carbon pricing)'를 도입했다고 분석했다. 특히 일본은 후쿠시마 사고 이후 '가능한 한 저감'하려 했던 원자력 발전에 대한 기조를 바꿔, 에너지 안보와 탈탄소를 위해 원전을 적극적으로 활용하고 운전 기간을 연장하면서 차세대 원자로를 신설하는 정책을 추진하고 있다는 것이다. 일본 정부는 2040년 에너지 믹스에서 재생에너지 비중을 40~50%로 높이면서도 원자력을 주요 기저 전원으로 유지할 계획이다. 또한 일본은 재생에너지 설비 설치 시 발생하는 지역 주민과의 갈등(경관 훼손, 소음 등)을 방지하기 위해 '지역 사회와의 공생'을 법적 요건으로 강화했다. 이는 재생에너지 확대 과정에서 발생할 수 있는 사회적 비용과 소송 리스크를 최소화하려는 전략이다. '재생에너지 특별조치법'을 개정, 주민 설명회 개최를 의무화했다. 주민 설명회를 열지 않거나 소통 노력이 부족할 경우 사업 인증 자체를 받을 수 없도록 했다. 사업자가 인증받은 계획을 철저히 준수하도록 관리 감독 체계도 강화했다. ◇미국: 정치적 변동성과 '기후 연방주의'를 통한 대응 미국의 에너지 정책은 연방 정부의 집권 세력에 따라 급격한 정책 변화를 겪는 리스크를 안고 있다. 이러한 가변성 속에서 주(State) 정부 주도의 기후 행동과 기술적 혁신이 어떻게 에너지 전환을 지탱하고 있다. 미국 내에서 기후 변화에 민감한 23개 주와 워싱턴 D.C.가 연방 정부의 포괄적인 정책 부재 상황에서도 독자적인 넷제로 목표를 추진하고 있다. 미국 서부 지역의 경우, 태양광과 풍력 자원을 활용하기 위해 대규모 송전망 확충이 필수적이다. 태평양 연안 북서부 국립연구소(PNNL)가 2024년 9월 발표한 보고서에 따르면, 현재 건설 중이거나 허가 단계에 있는 12개의 고전압 송전 프로젝트가 2030년까지 완공될 경우 서부 16개 주 전역에서 이산화탄소 배출량을 2005년 대비 73% 줄일 수 있을 것으로 전망된다. 또한 전력망의 안정성을 위해 장기 에너지 저장 장치(LDES)의 중요성도 강조된다. 재생에너지의 간헐성을 해결하기 위해 10~100시간 동안 에너지를 저장할 수 있는 LDES는 '사치품이 아닌 필수품'이다. 캘리포니아와 같은 지역에서는 태양광 발전이 급감하는 저녁 시간대의 전력 부족을 메우기 위해 30GW 규모의 용량이 추가로 필요하다고 PNNL은 분석했다. 로듐 그룹(Rhodium Group)이 최근 발표한 '2025년 미국 온실가스 배출량 예비 추정치' 보고서에 따르면, 2025년 미국의 온실가스 배출량은 전년 대비 2.4% 증가했다. 이는 추운 겨울로 인한 건물 부문 난방 수요 증가와 천연가스 가격 상승에 따른 석탄 발전의 일시적 회귀(13% 증가) 때문으로 분석됐다. 특히 트럼프 행정부 하에서 '원 빅 뷰티풀 빌 법안(One Big Beautiful Bill Act)' 등을 통해 인플레이션 감축법(IRA)의 세액 공제 혜택이 2027년 이후 중단될 우려가 커지면서, 청정에너지 투자 환경의 불확실성이 높아지고 있다. 그럼에도 불구하고 2025년 미국의 태양광 발전은 34% 증가해 역대 최고 성장률을 기록했고, 무탄소 전원의 비중은 42%까지 상승했다. ◇한국 에너지 믹스에 주는 시사점:원자력과 재생에너지의 조화 이상의 국가별 사례를 종합할 때, 한국의 에너지 정책은 다음과 같은 요소들을 고려해야 한다. 첫째, 원자력과 재생에너지의 조화로운 공존이다. 원자력은 저탄소 기저 전원으로서 경제성이 뛰어나지만 출력 조절이 어려운 경직성을 가진다. 반면 재생에너지는 간헐성이 큰 문제다. 이를 해결하기 위해 일본처럼 원전을 기저 전력으로 활용하되, 영국과 스위스가 강조하듯 대규모 에너지 저장 장치(ESS)와 양수 발전, 그리고 전력 수요를 실시간으로 조절하는 수요 반응(DR) 기술에 집중적으로 투자할 필요가 있다. 둘째, 에너지 안보를 위한 기술 주권 확보다. 에스토니아 등 유럽 국가들은 재생에너지 부품의 중국 의존도가 높아지는 것을 에너지 안보의 위협으로 간주하고 공급망 다변화를 꾀하고 있다. 한국 역시 재생에너지 설비의 핵심 부품과 배터리 소재 등에 대한 국내 산업 생태계를 보호하고 기술 경쟁력을 유지해야 한다. 셋째, 사회적 수용성을 고려한 정책 설계다. 에너지 전환은 필연적으로 이해관계자의 갈등을 유발한다. 정책 초기 단계부터 지역 주민과의 공생 방안을 마련하고, 에너지 빈곤층을 보호하기 위한 섬세한 지원책이 병행되어야만 정책의 지속 가능성이 확보된다. 결론적으로 한국은 각국의 시행착오를 거울삼아 ▶법적 토대를 공고히 하고(영국) ▶산업 경쟁력을 배려하며(독일) ▶지역 간 전력망과 저장 시설을 확충하고(미국/유럽) ▶원전과 재생에너지를 전략적으로 배분하는(일본/스위스) 등 입체적인 에너지 믹스 전략을 수립해야 한다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

도널드 트럼프 미국 대통령은 지난해 1월 20일 워싱턴 D.C. 국회의사당에서 열린 취임식 연설에서 “오늘은 미국 해방의 날"이라고 선언했다. 그는 이어 “급진 좌파와 관료들이 만들어낸 규제와 거짓말의 시대는 오늘로 끝났다"고 말하면서 전임 바이든 행정부의 정책 전반을 사실상 '적폐'로 규정했다. 1년 가까이 지난 지금 당시 발언은 상징적 수사가 아니었다. 트럼프 대통령은 취임 직후 백악관 집무실에서 가진 행정명령 서명식에서 “우리는 바이든의 모든 흔적을 지울 것"이라고 말했고, 이후 1년간의 국정 운영은 실제로 '바이든 지우기(ABB: Anything But Biden)'라는 표현이 과장이 아님을 입증해 왔다. 특히 기후와 에너지, 환경, 과학, 보건 정책은 트럼프 개인의 발언과 신념에 직접적으로 종속되면서 급격한 후퇴를 겪었다. 당장 지난 7일(현지 시간)에도 트럼프 대통령은 유엔 산하기관 31개와 비(非) 유엔기구 35개 등 66개 국제기구에서 탈퇴하는 대통령 각서에 서명했다. 탈퇴하기로 한 유엔 산하 기관 중에는 유엔기후변화협약(UNFCCC)이 포함됐다. 비 유엔기구 중에는 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC), 국제에너지포럼, 세계자연보전연맹(IUCN)과 인천에 본부를 둔 녹색기후기금(GCF) 등이 들어있다. GCF는 개발도상국 온실가스 감축과 기후변화 적응을 지원하는 세계 최대 국제금융기구다. '기후 신호등'은 백악관 행정명령, 연방정부 공식 예산안, 각 부처 장관 발언, 국제기구 기록, 주요 외신 보도를 종합해 트럼프 2기 행정부 출범 이후 1년간 벌어진 핵심 사건들을 분야별로 정리했다. 이러한 변화가 대한민국에 미친 구체적 영향과 향후 정책적 대응 과제를 살펴본다. ◇'녹색 사기'와의 전쟁에 기후·환경 정책 퇴보 트럼프 대통령은 지난해 1월 20일 취임 당일 백악관 집무실에서 열린 행정명령 서명식에서 기후변화를 “수십 년간 미국 산업을 옥죈 정치적 사기극"이라고 규정했다. 그는 이 자리에서 “기후 위기라는 말은 미국 노동자에게 세금을 부과하기 위해 만들어진 허구"라고 말하며, 국제 사회의 기후 대응 기조를 정면으로 부정했다. 트럼프 대통령은 이날 유엔 주재 미국대사에게 파리기후협정 탈퇴 의사를 담은 공식 서한을 즉시 유엔기후변화협약(UNFCCC) 사무국에 제출하도록 지시하는 행정명령에 서명했다. 백악관은 같은 날 배포한 설명 자료에서 파리협정을 “미국에 불리한 조건을 강요하는 불공정 협약"이라고 규정했다. 이에 따라 미국은 협정 규정에 따라 통보 1년 뒤인 오는 22일 공식적으로 파리기후협정에서 탈퇴하게 된다. 미국 정부는 지난해 11월 브라질 벨렝에서 개최된 제30차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP30)에 연방 정부 차원의 공식 대표단을 파견하지 않았다. 이는 1995년 COP 출범 이후 처음 있는 일이었다. 리 젤딘 환경보호청(EPA) 청장은 지난해 4월 2일 워싱턴에서 열린 기자회견에서 “미국 역사상 가장 대대적인 규제 완화 조치를 시행하겠다"고 선언하면서 31개 환경 규제 철회 계획을 발표했다. 젤딘 청장은 특히 2009년 오바마 행정부가 채택한 '온실가스 위해성 판단(Endangerment Finding)'에 대해 “과학이 아니라 정치적 판단"이라고 주장하며, 이를 공식 폐기하기 위한 행정 절차에 착수했다. 이 판단은 발전소와 자동차, 산업 부문의 온실가스 규제의 법적 근거로 작동해 왔기 때문에 전문가들은 이를 “미국 기후 정책의 근간을 허무는 조치"로 평가하고 있다. ◇화석연료를 띄우고 재생에너지를 압박하다 트럼프 대통령은 지난해 1월 23일, 행정명령 14156호에 서명해 “국가적 에너지 비상사태(National Energy Emergency)"를 공식 선언했다. 그는 서명식에서 “미국은 땅속에 묻힌 에너지를 두고도 외국에 의존해 왔다"면서 이를 즉각 시정하겠다고 밝혔다. 크리스 라이트 에너지부 장관은 지난해 2월 5일 열린 상원 에너지위원회 청문회에서 “기후 위기는 과학이 아니라 정치의 영역"이라고 발언하며, 셰일가스와 셰일오일 개발을 가로막아 온 각종 규제를 철폐하겠다고 밝혔다. 에너지부는 같은 달 바이든 행정부 시절 중단됐던 액화천연가스(LNG) 수출 허가 심사를 전면 재개한다고 공식 발표했다. 내무부는 지난해 3월 북극 국립야생동물보호구역(ANWR)과 멕시코만, 대서양 연안에서의 석유·가스 시추 제한을 해제하는 결정을 내렸다. 이는 환경 보호를 이유로 설정된 연방 차원의 시추 금지 구역을 사실상 원상 복구한 조치였다. 트럼프 대통령은 지난해 2월 12일 플로리다에서 열린 공화당 후원 행사 연설에서 풍력 터빈을 가리켜 “아름다운 해안선을 망치고 새를 죽이는 크고 못생긴 구조물"이라고 표현했다. 이후 백악관은 신규 해상풍력 사업 허가를 전면 보류하는 행정명령을 공식화했다. 매슈 지아코니 미 해양에너지관리국(BOEM) 국장 대행은 지난해 3월 18일 내부 공문을 통해 “모든 해상풍력 프로젝트의 건설 활동을 즉각 중단하라"고 지시했다. 이에 따라 로드아일랜드주 앞바다에서 건설 막바지 단계에 있던 '레볼루션 윈드(Revolution Wind)' 프로젝트를 포함해, 수조 원 규모의 해상풍력 사업들이 줄줄이 중단됐다. 지난해 7월 4일 트럼프 대통령이 독립기념일 행사에서 서명한 '하나의 크고 아름다운 법안(OBBBA)'은 태양광·풍력 투자 세액공제를 대폭 축소하거나 폐지하는 내용을 담고 있다. 미 재생에너지협회는 이 법안이 “미국 청정에너지 산업에 대한 사형선고"라고 평가했다. ◇과학·보건 예산 삭감과 이념 개입, 그리고 '과학 망명' 트럼프 2기 행정부는 과학과 보건 분야를 '연방 관료주의의 핵심'으로 규정하며 대규모 구조조정을 단행했다. 지난해 5월 백악관이 의회에 제출한 2026회계연도 예산안에 따르면, 국립보건원(NIH) 예산은 전년 대비 약 44% 삭감된 267억 달러(약 38조 원)로 편성됐고, 국립과학재단(NSF) 예산도 56%나 줄었다. 일론 머스크와 러셀 보트가 공동 주도한 정부효율부(DOGE)는 지난해 6월 각 연구기관에 인력 감축 계획을 제출하라고 요구했다. 그 결과 NIH에서는 수천 명의 연구자가 해고됐고, 특히 임용 초기 단계에 있던 신진 연구자와 박사후 연구원들이 대거 직장을 잃었다. 로버트 F. 케네디 주니어 보건복지부 장관은 지난해 3월 보건부 내부 회의에서 mRNA 백신 연구 목록을 별도로 제출하라고 지시했다. 그는 이후 언론 인터뷰에서 “백신 기술은 충분히 검증되지 않았다"고 주장하며 질병예방통제센터(CDC)의 기존 백신 권고안을 공개적으로 비판했다. 보건부는 지난해 4월 성별 정체성, 성소수자(LGBTQ+) 건강, 다양성·형평성·포용성(DEI) 관련 연구 과제 수백 건에 대해 “기관 우선순위와 부합하지 않는다"는 이유로 연구비 지원을 종료한다고 통보했다. 트럼프 행정부는 지난해 7월 1일부로 국제개발처(USAID)를 국무부 산하 조직으로 흡수 통합했다. 국무부는 이 과정에서 해외 원조 예산의 90% 이상을 삭감한다고 공식 발표했다. 이로 인해 아프리카 지역의 인간 면역결핍 바이러스(HIV) 백신 임상시험과 전염병 감시 프로그램이 중단됐다. 세계보건기구(WHO)는 “중대한 글로벌 보건 공백이 발생하고 있다"고 경고했다. 연구 환경 악화가 지속되면서 지난해 하반기부터 미국 대학 소속 연구자들의 해외 이동이 급증했다. 프랑스 엑스-마르세유 대학은 지난해 8월 '과학을 위한 안전한 장소' 프로그램을 발표했고, 불과 2주 만에 미국 과학자 120명 이상이 지원했다. ◇관세 중심 통상 전략과 고립의 심화 트럼프 대통령은 2025년 4월 2일 백악관 연설에서 관세를 “사전에서 가장 아름다운 단어"라고 표현하며 전면적인 관세 정책을 발표했다. “우리는 더 이상 호구(suckers)가 되지 않을 것"이라고 강조하면서 모든 수입품에 10% 기본 관세를 부과하겠다는 방침을 공식 발표했다. 중국을 향한 압박은 더욱 노골적이었다. 트럼프 대통령은 연설에서 중국을 직접 지목하며 “중국은 수십 년 동안 미국의 기술과 일자리를 훔쳐 갔다"고 비난했다. 기존 관세에 추가 관세를 누적 적용해 중국산 제품에 대해 최대 145%의 관세율을 적용하겠다고 밝혔다. 중국 정부는 희토류 수출 통제 강화와 일부 미국산 제품에 대한 보복 관세를 발표하며 맞대응에 나섰고, 글로벌 공급망 전반에 불확실성이 급속히 확산됐다. 세계무역기구(WTO) 사무국은 지난해 5월 발표한 보고서에서 “미국의 전면 관세 정책은 1930년대 보호무역 이후 가장 큰 충격"이라고 평가했다. 트럼프 대통령은 지난해 3월 말 언론 인터뷰에서 덴마크령 그린란드 매입 의사를 공개적으로 언급하며 “그린란드는 미국의 안보와 경제에 필수적인 자산"이라고 주장했다. 그는 지난해 4월에는 파나마 운하 통제권 문제를 거론했다. 그는 “우리는 파나마 운하를 만들었고, 중국이 사실상 이를 장악하도록 방치했다"며 “미국 선박이 미국이 만든 운하에서 차별받는 일은 끝나야 한다"고 말했다. 이러한 흐름은 결국 군사적 행동으로까지 이어졌다. 트럼프 행정부는 2026년 새해 벽두 베네수엘라를 대상으로 한 기습적 군사작전을 단행했다. 이 작전으로 베네수엘라의 니콜라스 마두로 대통령이 체포돼 미국으로 압송됐다. 트럼프 대통령은 이와 관련해 기자들에게 “마두로는 독재자이자 마약 범죄자"라며 “미국은 더 이상 불량 국가를 방치하지 않을 것"이라고 말했다. 국제사회에서는 이를 19세기식 힘의 외교가 21세기에 되살아난 사례로 평가하는 목소리가 잇따랐다. 이러한 접근 방식은 단기적으로는 국내 정치적 지지층 결집에 효과가 있을 수 있지만, 장기적으로는 미국 스스로를 국제 질서에서 고립시키는 결과를 초래할 수 있다는 경고도 함께 나오고 있다. ◇대한민국엔 대규모 투자 요구 트럼프 2기 행정부의 정책은 수출 중심 구조를 가진 한국 경제에 직접적인 충격을 주었다. 자동차와 배터리 산업은 한미 자유무역협정(FTA) 무관세 혜택이 사실상 종료되면서 관세율이 15%로 상승했다. 인플레이션감축법(IRA)에 따른 전기차 세액공제는 지난해 9월 조기 폐지됐다. 철강과 가전 산업은 철강·알루미늄 관세 50% 인상과 파생 제품 관세 확대로 수출 경쟁력이 급격히 약화됐다. 안보 측면에서도 트럼프 대통령은 지난해 6월 인터뷰에서 한국을 “머니 머신"이라고 표현하며 방위비 분담금 100억 달러 인상을 요구했고, 주한미군 재배치 가능성을 언급했다. 또한 상호관세 인하를 조건으로 향후 4년간 3500억 달러 규모의 대미 투자와 대규모 LNG 구매를 압박했다. 전문가들은 트럼프 리스크를 단기적 변수로 보기보다 구조적 위험으로 인식해야 한다고 강조한다. 트럼프 대통령의 발언은 종종 즉흥적으로 보이기도 하지만, 정책은 일관된 방향성을 갖고 있다는 것이다. 바로 기후 부정, 과학 경시, 거래 중심 외교다. 한국은 트럼프의 발언을 단순한 말로 치부할 것이 아니라, 실제 정책으로 이어진다는 점을 전제로 대응 전략을 세워야 한다는 것이다. 이에 따라 공급망과 수출 시장 다변화, 저탄소 기술 경쟁력 확보, 실리 중심의 대미 협상 전략, 그리고 탄소중립 정책의 일관성 유지가 핵심 과제로 제시되고 있다. 트럼프 대통령이 외면하더라도 기후위기 자체가 사라지는 것이 아니다. 갈수록 심화되는 기후 위기를 고려하면 트럼프 정권 이후에 미국이든, 유럽연합이든 전 세계가 다시 기후 대책에 힘을 쏟을 수밖에 없다는 얘기다. 한국도 현재의 상황에 유연하게 대처하면서도 기후정책의 중심을 잘 잡도록 노력해야 한다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

해가 갈수록 지구 온난화가 가속화되고 있다는 소식이 전해지는 가운데, 역설적으로 겨울철 한반도와 북미 등 중위도 지역은 기록적인 한파가 닥친다는 뉴스도 반복되고 있다. '지구가 뜨거워지는데 왜 더 추워지는가'라는 질문은 이제 대중적 의문을 넘어 기후과학 분야의 핵심 쟁점으로 떠올랐다. 최근 잇따라 발표된 학술 연구들은 이 현상이 단순한 우연이나 일시적 변동이 아니라, 지구 온난화로 촉발된 북극 환경 변화와 대기 순환 구조의 왜곡이 복합적으로 작용한 결과임을 보여준다. 최신 연구 성과를 토대로 이른바 '온난화의 역설'이 발생하는 과정을 구체적으로 살펴보고, 그 영향이 한반도에 어떻게 나타나고 있는지를 심층적으로 분석한다. ◇무너진 공기의 장벽, 제트기류와 극소용돌이의 사행 겨울철 중위도 지역의 한파를 이해하기 위해서는 제트기류(jet stream)와 극소용돌이(polar vortex)라는 두 가지 개념을 짚고 넘어갈 필요가 있다. 통상적으로 북극의 찬 공기는 북반구 중위도를 둘러싸며 강하게 흐르는 서풍대 제트기류에 갇혀 있어 남쪽으로 쉽게 내려오지 않는다. 그러나 지구 온난화가 진행되면서 북극의 기온이 중위도보다 훨씬 빠르게 상승하는 '북극 증폭(Arctic amplification)' 현상이 나타나면서 이 공기의 장벽에 균열이 생기기 시작했다. 미국 다트머스대학교 지구과학과 연구팀이 지난 6월 'AGU 어드밴스(AGU Advances)' 저널에 발표한 논문에 따르면 제트기류의 굴곡 정도, 즉 사행(蛇行, waviness)은 겨울철 기온 변동을 좌우하는 결정적인 요인으로 작용한다. 연구팀은 머신러닝 기법을 활용해 1901년부터 2023년까지 120년이 넘는 제트기류 변화를 분석한 결과, 제트기류가 직선적인 흐름을 잃고 뱀처럼 구불구불해질수록 북극의 한기가 중위도로 깊숙이 침투한다는 사실을 정량적으로 확인했다. 특히 20세기 중반 미국 동남부에서 관측된 이상 저온 현상인 '워밍 홀(warming hole)'의 약 3분의 2가 제트기류 사행 증가라는 역학적 요인에 의해 설명될 수 있다는 점을 밝혀냈다. 이는 평균 기온이 상승하는 상황에서도 대기 순환의 변화에 따라 특정 지역에서는 오히려 혹독한 한파가 나타날 수 있음을 보여준다. ◇제트기류가 느려지는 것은 북극진동 탓 제트기류가 느려지고 사행하는 배경에는 북극진동이 있다. 북극진동은 북극과 중위도 사이의 기압 차이가 주기적으로 커졌다, 작아지기를 반복하는 현상을 말한다. 북극과 중위도 지방의 기압 차이가 줄었을 때는 북극진동 지수가 음수(-)로, 기압 차이가 벌어졌을 때는 북극진동 지수가 양수(+)로 표시된다. 북극의 기온이 상승하면 북극 고기압이 약해지고, 북극과 중위도 지방의 기압 차이가 줄어든다. 온도 차이 혹은 기압 차이가 줄어들면 북극 주변을 도는 제트기류가 약해진다. 북극이 온난화됐다 해도 그래도 북극이다. 기압이 변화하는 북극진동이 생기고, 제트기류가 출렁일 때 북극의 한기가 남하한다. 영하 40~50℃의 찬 공기가 허물어진 담벼락을 넘어 중위도 지방 상공으로 밀려 내려오는 것이다. 제트기류가 북반구의 어느 지역에서 남쪽으로 처지느냐에 따라 유럽이나 동아시아, 북미 등에서 번갈아 가며 혹한이 나타난다. 반대로 제트기류가 처지지 않은 구역에 들면 따뜻한 겨울이 나타날 수 있다. ◇고무줄처럼 늘어난 극소용돌이, 한반도를 덮치다 겨울이면 한반도를 강타하는 한파 역시 극소용돌이의 형태 변화와 밀접한 관련이 있다. 부경대학교 김백민 교수와 미국 국립해양대기청(NOAA)의 제임스 오버랜드(James Overland) 박사 등이 참여한 국제 공동연구팀은 지난 9월 '플로스 기후(PLOS Climate)'에 발표한 논문에서, 2025년 초 북미와 동아시아를 동시에 강타한 한파의 주요 원인으로 '늘어난 극소용돌이(stretched polar vortex)' 패턴을 지목했다. 연구에 따르면, 성층권 하부에 위치한 극소용돌이는 통상 북극을 중심으로 비교적 원형을 유지하며 회전하지만, 이 시기에는 북미에서 동아시아에 이르기까지 타원형으로 길게 늘어나는 비정상적인 구조가 관측됐다. 마치 고무줄이 한쪽으로 잡아당겨진 듯 늘어난 소용돌이의 끝자락이 한반도 상공에 걸리면서, 북극의 찬 공기가 직접적으로 남하한 것이다. 실제로 지난 2월 초 서울은 6일 연속 최저기온이 영하 10도 이하로 떨어지며, 39년 만에 가장 긴 한파 기록을 세웠다. 연구팀은 이 과정에서 성층권(약 100mb)과 대류권 중층(약 500mb)의 기압 배치가 마치 하나의 덩어리처럼 연동되는 '순압 구조(barotropic structure)'가 형성되었고, 이로 인해 북극 한기가 지표면까지 빠르고 강력하게 전달됐다고 분석했다. mb(밀리바)는 공기의 무게를 나타내는 기압 단위이며, 숫자가 작을수록 고도가 높음을 의미한다. 500mb는 지상에서 약 5~6km 상공을, 100mb는 지상에서 약 15~16km 상공을 가리킨다. 순압 구조란 '위아래 대기층이 따로 움직이지 않고 한 덩어리처럼 같은 방향으로 움직이는 상태'를 말한다. 이로 인해 위쪽 대기(성층권)에서 형성된 북극의 차가운 공기 흐름이 중간층과 지표까지 막힘 없이 한 번에 전달됐다는 것이다. ◇ 해수면 상승이 내륙 한파를 부르는 새로운 메커니즘 해수면 상승이 해안 침수나 염해 문제를 넘어, 중위도 내륙의 겨울 기후까지 변화시킬 수 있다는 점을 보여주는 연구도 발표됐다. 중국 베이징대학교 연구팀은 지난 9월 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 게재한 논문에서, 지구 평균 해수면 상승(GMSL rise)이 동아시아의 극한 한파를 강화하는 메커니즘을 수치 실험을 통해 규명했다. 연구에 따르면 해수면이 상승할수록 북태평양 해역의 온난화가 심화되고, 이로 인해 대기 중 로스비 파동(Rossby waves)이 더욱 활성화된다. 이러한 파동은 유라시아 대륙 상공에 고기압이 장기간 정체되는 '블로킹(blocking)' 현상을 유도하며, 그 결과 서풍 제트기류의 흐름이 약화된다. 제트기류가 느슨해지면 북극의 찬 공기가 동아시아로 내려오는 통로가 열리게 된다. 특히 연구팀은 해수면 상승 폭이 0.625m를 넘는 시점부터 동아시아 지역의 극한 한파 빈도와 강도가 급격히 증가하는 임계점을 제시하며, 해안 국가뿐 아니라 내륙 국가들 역시 해수면 상승에 따른 기상 재해 위험에서 자유로울 수 없다고 경고했다. ◇ 과거 570만 년의 기록이 말하는 제트기류의 경고 제트기류 변화가 초래할 미래의 모습은 과거 지구의 기록에서도 확인된다. 중국과학원 연구팀은 최근 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표한 연구에서 중국 북부 지역의 퇴적물 코어를 분석해 지난 570만 년 동안의 수문·기후 변화를 복원했다. 그 결과 플라이오세(Pliocene, 약 533만년 전~약 258만년 전까지 275만년 동안 지속된 지질 시대)에 속하는 약 300만 년 전 북극이 현재보다 훨씬 따뜻했던 시기에는 제트기류의 사행이 지금보다 훨씬 심했음이 드러났다. 제트기류가 크게 요동치면서 중위도 지역에서는 극심한 가뭄과 홍수, 그리고 예측하기 어려운 한파가 훨씬 빈번하게 발생했다는 것이다. 이는 향후 온난화가 심화되고 북극 증폭이 강화될 경우, 제트기류의 불안정성이 더욱 커져 한반도를 포함한 중위도 지역에서 극단적 기상 이변이 일상화될 수 있음을 시사하는 강력한 증거로 해석된다. ◇ 한반도의 특수성: 서울의 기온 변동성 심화 한반도는 이러한 대기 역학 변화에 특히 민감한 지역 중 하나로 꼽힌다. 지난 수십 년간 한반도의 겨울철 평균 기온은 전반적으로 상승해 왔지만, 1월 최저기온의 평균값은 50년 전과 큰 차이를 보이지 않거나 일부 지역에서는 오히려 더 낮아지는 경향이 관측된다. 이는 겨울 전체로 보면 따뜻해졌지만, 북극발 한파가 한 번 유입될 때의 강도는 과거보다 더욱 매서워졌다는 의미다. 광주과학기술원(GIST) 윤진호 교수팀 역시 온난화가 진행될수록 '따뜻한 북극, 추운 대륙(Warm Arctic–Cold Continent, WACC)' 패턴이 더욱 불안정하고 예측하기 어려운 형태로 지속될 가능성이 크다고 분석했다. 북극해 해빙이 줄어들면서 방출된 열이 대기 순환을 교란하고, 그 영향이 수주 후 한반도의 한파로 이어지는 '기후 원격상관(climate teleconnection)' 과정이 점점 더 복잡해지고 있기 때문이다. 윤 교수팀 논문은 지난해 3월 국제학술지 네이처 자매지인 '기후와 대기과학(npj Climate and Atmospheric Science)'에 실렸다. 최근 경북대학교 해양과학연구소 박종진 교수팀은 '원격 탐사(Remote Sensing)' 저널에 발표한 논문에서 북극진동이 한파를 초래하는 또 다른 메커니즘을 소개했다. 북극진동이 만든 겨울철 대기 변동이 동해 표층 수온에 '기억'으로 저장되고, 그 기억이 한반도 겨울 한파를 증폭·지속시키는 매개체가 될 수 있다는 것이다. ◇기후 변화는 단선적이지 않다 지구 온난화 속에서도 한파가 잦아지는 이유는, 지구 시스템이 축적된 에너지를 불균형하게 해소하는 과정에서 대기 순환이 왜곡되기 때문이다. 북극이 따뜻해지면서 찬 공기를 가두던 제트기류라는 '장벽'이 약화되고, 해수면 상승은 공기의 흐름을 막는 블로킹 현상을 강화하며, 늘어난 극소용돌이는 마치 표적을 조준하듯 한반도에 한기를 쏟아붓는다. 한국과학기술연구원(KIST) 성미경 박사와 연세대학교 안순일 교수 연구팀이 2023년 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표한 연구 역시 대서양과 태평양의 해양 전선대에 축적된 열이 대기 파동 반응을 유발해 동아시아 한파를 조절하는 일종의 '온도 조절기' 역할을 한다고 분석한 바 있다. 이는 현재 우리가 겪고 있는 한파가 단순한 일시적 이상 기상이 아니라, 전 지구적 해양·대기 변화가 맞물린 결과임을 분명히 보여준다. 기후 변화는 기온이 일정하게 상승하는 직선적 과정이 아니다. 오히려 빠르게 회전하던 팽이가 멈추기 직전 크게 비틀거리듯, 북극 온난화가 임계점을 넘어서면서 대기 순환이라는 팽이 역시 불안정하게 흔들리고 있다. 그 비틀거림이 우리에게는 극한 한파라는 형태로 체감되고 있는 것이다. 이제 필요한 것은 평균 기온 상승에만 초점을 맞춘 대응이 아니라, 변동성의 심화와 예측 불가능한 극한 기상에 대비한 보다 정교한 사회·기반시설 차원의 대응 전략이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr