기후위기 비상행동 핸드북

조천호(전 국립기상과학원 원장,『파란하늘 빨간지구』 저자)

과학저술가이자 커뮤니케이터. 대학을 들어갈 땐 물리를 전공하고자 했으나 중간에 그만둔 후 여러 다른 길을 걷다가 다시 과학과 만났다. 과학과 과학을 만들어낸 역사, 그리고 사회에 대한 이야기에 주된 관심을 가지고 글을 쓰고, 강연을 하고 있다. EBS 다큐프라임 ‘생명, 40억 년의 비밀’ 시리즈의 『멸종』, 『짝짓기』, 『경계』를 대표 집필했고, 『엑스맨은 어떻게 돌연변이가 되었을까?』, 『웰컴 투 사이언스 월드』, 『과학이라는 헛소리 1~2』, 『4차 산업혁명이 막막한 당신에게』 등을 썼다. 서울시립과학관에서 ‘모두를 위한 모던피직스’, ‘부모가 먼저 배우는 과학’, ‘생명 진화 40억 년의 비밀’, ‘과학, 인문에 묻다’ 등의 강연을 했고, 현재 대안연구공동체에서 ‘유럽의 근대와 과학혁명’ 강의를 하고 있다.

여는 글 백악기에는 공평했지만 지금은 불공평하다

제1장 기후가 문명을 만들었다
제2장 지구가 뜨거워지면 무슨 일이 일어날까
제3장 마지막 0.5도, 임박한 파국
제4장 산업부문에서의 이산화탄소 배출과 대책
제5장 자동차와 농축산물에서 새어나오는 온실가스
제6장 과학기술에 거는 기대
제7장 신재생에너지와 스마트 그리드
제8장 우리는 지금 무엇을 해야 하나

글을 마치며 이성으로 회의하고 의지로 낙관하자
참고 도서
그림 출처

지구는 흡수한 만큼의 에너지를 주로 적외선 계열의 전자기파로 다시 내놓습니다. 태양이 가시광선과 자외선 영역으로 전자기파를 주는 것과 조금 다르지요. 지구 표면에서 발생한 이 적외선은 그러나 대기에 일부가 흡수됩니다. 적외선이 나가지 못하는 만큼 아주 오래전 지구는 에너지의 수입이 지출보다 많았습니다. 그에 따라 지표면의 온도가 조금 더 높아졌습니다. 원래 어떤 물체든 온도가 올라가면 그에 따라 더 많은 에너지를 전자기파, 즉 빛의 형태로 내놓습니다. 온도가 올라간 지구는 더 많은 적외선을 내놓았고, 그 양이 대기에 흡수되는 양을 상쇄하면서 지구도 에너지 평형상태를 유지하게 되었지요. 그 온도가 방금 말씀드린 14도 내외입니다. 이렇게 지구 대기에 에너지가 흡수되어 지표의 온도가 올라가는 효과를 온실효과라고 합니다. (15쪽)산업혁명이 시작된 시기에 이산화탄소 농도는 약 0.03퍼센트(300피피엠)였습니다. 그 후 완만히 오르다가, 20세기가 시작되자 그 증가세가 훨씬 커졌습니다. 이때부터 석유를 본격적으로 사용했기 때문이지요. 자동차가 늘어나고 화물선과 비행기가 기하급수적으로 늘어납니다. 전기가 들어오기 시작하고, 전기를 생산하기 위한 화력발전소가 전 세계적으로 늘어나던 시기지요. 그리고 20세기 말이 되면서 증가세는 더욱 높아집니다. 중국과 인도를 비롯한 제3세계가 맹렬히 산업화를 추진하기 시작하면서지요. 현재 이산화탄소 농도는 0.04퍼센트가 넘었습니다. 지금의 추세대로라면 21세기가 끝나기 전에 0.06퍼센트를 돌파하는 건 문제가 아닐 듯싶습니다. 200년 만에 이산화탄소 농도가 두 배가 되는 것이지요. (18~20쪽)미국 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소가 2018년 5월 『지구물리학 연구지Geophysical Research Letters』에 발표한 바에 따르면, 최근 허리케인은 30년 전에 비해 시속 20킬로미터 가량 풍속 증가폭이 더 커졌습니다. 연구진은 이렇게 풍속이 빨라지는 이유가 해수면 온도 변화 때문이라고 주장합니다. 즉, 해수 표면의 온도가 올라가면서 허리케인의 풍속이 더 빨라진다는 것이지요. 이렇게 풍속은 빨라졌지만, 거꾸로 이동속도는 더 느려졌습니다. 미국해양대기청NOAA 국립환경정보센터 연구원 제임스 코신은 지구 기온이 0.5도 증가함에 따라 태풍의 이동속도가 10퍼센트 가량 느려졌다고 밝혔습니다. 특히 한반도가 속한 북태평양 지역에서의 이동속도는 약 20퍼센트 느려졌다고 합니다. 바람의 속도는 빠르지만 태풍의 이동속도가 느려지면서 피해 규모는 더 커졌습니다. 결국 지금처럼 지구온난화가 지속되면 한반도를 비롯하여 전 세계에 영향을 미치는 태풍의 강도는 세지고 빈도도 높아지면서, 우리는 더 큰 피해를 겪을 수밖에 없습니다. (46~47쪽)영구동토층에 묻혀 있는 유기물 형태의 탄소가 약 1672억 톤에 이릅니다. 환경에 관한 유엔의 활동을 조정하는 기구인 유엔환경계획UNEP은 영구동토층이 모두 녹을 경우 빠져나올 메탄과 이산화탄소 등의 온실가스가 2100년까지 최소 43억 톤에서 최대 135억 톤에 이를 것으로 내다봤습니다. 2200년까지는 246억 톤에서 415억 톤에 이를 것으로 보입니다. 방출되는 온실가스 중 상당수는 메탄입니다. 메탄은 이산화탄소보다 온실효과가 20배 이상 크지요. 문제는 이 영구동토층이 지구온난화로 점점 녹고 있다는 것입니다. (65~66쪽)철은 자연상태에서 대부분 산소와 결합한 산화철로 존재합니다. 우리가 철을 사용하기 위해서는 이 산소와의 결합을 끊어내야 하지요. 구리의 경우 높은 온도로 가열해 녹이면 자연스레 산화구리에서 산소가 빠져나가기 때문에 문제가 덜한데, 산화철은 산소와의 결합이 대단히 강하기 때문에 그냥 철을 녹이는 것만으로는 힘듭니다. 그래서 코크스를 이용하지요. 코크스는 석탄을 가공해서 만들어진 순수한 탄소 덩어리입니다. 이 코크스가 산소와 결합하면서 자연스레 철은 환원이 됩니다. 반대로 산소를 얻은 코크스는 이산화탄소가 되고요. 그래서 포스코에서 한 해에 내놓는 이산화탄소 양이 어마어마한 거지요. 포스코뿐만 아니라 전 세계 제철업체가 대부분 비슷한 실정입니다. 화석연료로부터 배출되는 이산화탄소의 7~9퍼센트가 제철산업에서 나옵니다. 세계철강협회에 따르면 철강 1톤을 생산하는 데에 이산화탄소가 평균 1.83톤 배출됩니다. (80쪽)국내에서 생산하는 동일한 종류의 자동차 코나를 비교해봅시다. 휘발유차의 이산화탄소 배출량은 킬로미터당 131그램인 데에 비해 전기자동차는 83그램입니다. 재생에너지에 의한 전기생산 비중이 현재 정부의 계획대로 된다면, 전기자동차의 이산화탄소 배출량은 69그램으로 더 줄어듭니다. 더구나 정부의 계획에서 2030년 전기생산의 석탄 비중은 36.1퍼센트이고 가스는 18.8퍼센트로, 여전히 화석연료 비중이 아주 높은 것을 알 수 있습니다. 지금의 계획보다 더욱 화석연료를 줄이고 재생에너지 비중을 더 높인다면 내연자동차를 전기자동차로 바꾸는 효과는 더더욱 커질 것입니다. (107~108쪽)우리나라의 1인당 에너지 소비량은 석유로 환산했을 때 2014년 5.32톤에서 2017년 5.73톤으로 늘어났습니다. 일본이나 미국, 영국, OECD 전체 평균은 그 기간 동안 에너지 소비량이 오히려 낮아졌는데 말이죠. 이에 따라 1인당 이산화탄소 배출량도 우리나라가 상위를 차지합니다. 주요 국가 중 1인당 이산화탄소 배출량으로 따져 우리는 미국과 캐나다 다음에 해당합니다. 러시아나 일본, 중국보다 훨씬 높고 세계 평균에 비하면 거의 세 배에 가깝습니다. (139~140쪽)태양광발전은 태양전지를 이용해 햇빛을 전기에너지로 바꾸는 것이 핵심입니다. 금속이 빛을 받으면 전자를 내놓는 광전효과를 이용하지요. 태양광발전의 장점은 명확합니다. 이산화탄소가 거의 발생하지 않는 것과 태양빛이 존재하는 한 계속 전기를 생산할 수 있다는 것이죠. 태양광발전 면적 1헥타르에서 저감되는 이산화탄소는 281톤으로, 잣나무숲 1헥타르와 비교했을 때 100배 이상의 효과를 낳을 수 있습니다. 물론 그렇다고 숲을 밀어버리고 태양광 패널을 설치하는 건 말도 안 되는 이야기지만요. 태양광발전의 또 다른 장점은 유지·보수에 비용이 적게 들고 수명이 길다는 것이지요. 발전 설비의 핵심인 태양전지는 수명이 25~30년 정도 됩니다. 다른 재생에너지에 비해 주변에 환경오염을 일으킬 걱정이 거의 없다는 것도 커다란 장점입니다. 또한 발전 효율이 가장 좋을 때가 전기 사용량이 가장 많을 때(여름 한낮)와 맞아떨어진다는 점도 장점입니다. (143~144쪽)‘탄소 자물쇠 효과carbon lock-in’라는 것이 있습니다. 어떤 시설을 일단 설치해버리면 그 시설이 수명을 다할 때까지 탄소 배출량이 묶일 수밖에 없는 현상을 가리킵니다. 즉, 석탄발전소가 한 번 지어지고 나면 약 40~50년 간 탄소를 고스란히 배출하게 되는 것이지요. 경제적인 이유로도 그렇고 발전소에서 일하는 노동자와 지역민들의 사정을 고려하면, 일단 지어진 시설은 그대로 유지할 수밖에 없습니다. 재생에너지의 생산 원가가 화석에너지와 비슷해져도 마찬가지입니다. 이미 지어진 화력발전소를 재생에너지 발전소로 대체하는 것보다 그냥 기존 발전소에 운영비만 들이는 것이 훨씬 값싸기 때문에 타산이 맞질 않는 거지요. (183~184쪽)만약 재생에너지로의 전환이 30년 정도 전부터 빡세게 이루어졌다면, 그래서 지난 30년 간 이산화탄소 배출이 의미 있게 감소했다면, 지금 우리가 이렇게 다급할 필요는 없었을 겁니다. 하지만 불행하게도 온실가스가 문제를 일으킬 것이라고 환경단체와 기후 전문가, 지구과학 전문가들이 30년 전부터 외치던 경고를 귓등으로 흘린 결과, 이제는 우리가 일상에서 당연하게 여겨온 경제성장을 일시 포기할 정도의 결정을 해야 합니다. 그래서 ‘비상상황’이고 ‘비상행동’입니다. 이는 마치 암세포를 너무 늦게 발견한 것과 비슷합니다. 초기에 발견하고 간단하게 수술로 제거했다면 일상생활을 유지하면서 지속적 검진을 통해 관리할 수 있었을 텐데, 지금은 너무 늦었기에 일상을 포기하고 치료에만 전념해야 하는 지경에 이른 것이지요(정확히 말하자면 암세포는 일찍이 발견되었지만 우리는 의사[과학자]의 말을 귀 기울여 듣지 않았습니다). (192~193쪽)

지금 당장, 지구보다 더 뜨거운 행동이 필요하다!
기후위기 극복을 위해 우리는 과연 경제성장을 멈출 수 있는가?“인류 종의 지속을 위한 생존투쟁 지침서” _이정모(서울시립과학관장)“지구온난화global warming가 아닌 지구가열global heating이다.” 영국 기상청에서 기후를 연구하는 리처드 베츠 교수는 ‘지구온난화’라는 다소 온화한 표현이 기후위기의 심각성을 제대로 반영하지 못한다고 지적하며 ‘지구가열’로 부를 것을 제안했다. 지금의 위기는 약 2억 5000만 년 전 고생대 페름기 말에 벌어진 최악의 대멸종을 떠올리게 한다. 대규모 화산 폭발로 이산화탄소(온실가스)가 방출되고, 이로 인해 지구가 가열되면서 당시 살던 생물의 90퍼센트가 멸종해버린 그 사건 말이다. 산업혁명 이후 인간이 무분별하게 이산화탄소를 배출하면서 그러한 대멸종이 한 번 더 재현되고 있다. 산업화 이전 지구의 평균온도와 비교해 우리가 허용할 수 있는 상승치로 과학자들이 제시한 임계온도는 섭씨 1.5도. 우리는 지금 생존의 갈림길에 서 있다.불공평한 게임 ― 지구는 뜨거워질 것입니다, 위기는 불평등할 것입니다
10대로 이루어진 ‘청소년 기후소송단’은 2019년 9월 27일(금) 광화문에서, 기후변화를 위기로 인식하고 제대로 대응할 것을 촉구하는 목소리를 냈다. 스웨덴의 16세 그레타 툰베리로부터 시작된 기후파업의 일환으로, 정부와 사회에 호소하는 ‘등교거부’ 시위를 한 것이다. 잠깐 사람들의 관심을 받았으나, 이내 “청소년들이 사회를 향해 목소리를 낸다”는 흐뭇한 광경으로 소비되는 데에 그치고 만다. 자신들의 환경운동을 그저 “학창 시절에 해보는 하나의 좋은 경험”으로 치부해버리는 어른도 많다며 기후소송단은 무력감을 드러냈다.
점점 뜨거워지는 지구에서 미래 세대는 더욱 큰 피해를 입을 것이기에, 과학 커뮤니케이터 박재용은 기성세대로서의 미안함을 담아 『1.5도, 생존을 위한 멈춤』을 썼다. 이 책은 기후위기의 원인부터 해결 방안까지 증거와 통계치를 가지고 포괄적으로 살펴본 과학 교양서다. 또한 위기의 대응책에 관해 작은 부분부터 세계적 의제에 이르기까지 같이 토론할 밑바탕이 될 자료들이 담겨 있는 토론 실용서이기도 하다. 저자는 우리 모두의 더 나은 미래를 위해 기후위기에 관심을 갖고 행동하자고 이야기한다.
한편 지구온난화는 부자보다 가난한 이들에게 더 큰 피해를 준다는 점에서도 기울어진 위기다. 이를테면 미국은 전 세계 이산화탄소 배출량 순위에서 상위를 차지하는 ‘기후깡패’ 국가인데(한국도 만만치 않다), 정작 트럼프는 “이렇게 추운데 지구온난화가 웬 말”이냐며 위기 자체를 부정한다. 그러나 평균 해발고도가 3미터에 불과한 투발루 같은 섬나라들은 해수면 상승으로 인해 수몰 위기에 처했으며, 유엔 기후변화 협약 당사국 총회에서는 2050년 ‘기후난민’이 최대 10억 명 발생할 것으로 전망했다. 이러한 범지구적인 차별을 야기할 기후위기에 우리는 책임을 느껴야 할 것이다.보이콧 CO2 ― 사지 않습니다, 먹지 않습니다, 입지 않습니다
환경문제에 관심을 가진 사람들은 텀블러를 들고 다니거나 에코백을 쓰는 등 기후위기를 극복하기 위해 조그맣게 힘쓰고 있지만, 이는 한계가 있다. 이산화탄소가 가장 많이 배출되는 곳은 산업부문이기 때문이다. 저자는 시민들이 기업과 정부에게 압박을 가해야 한다고 주장하며, 그 방법으로 적극적인 ‘소비거부’(불매) 운동을 제안한다.
① 사지 않습니다―온실가스를 내뿜는 석유화학 제품과 플라스틱. 석유화학 제품은 탄소화합물인 나프타로 만들어지기 때문에 태생적으로 이산화탄소를 많이 배출한다. 특히 요사이는 미세플라스틱 문제가 심각하게 제기되기도 한다.
② 먹지 않습니다―소의 방귀는 매연보다 지독하다? 소고기와 육류. 1킬로그램의 소고기를 만드는 데에 드는 에너지는 자동차 250킬로미터를 운전하는 것과 같다. 1인분의 비프스테이크는 채식 식사와 비교해 화석연료가 16배나 더 든다.
③ 입지 않습니다―값싸게 사서 손쉽게 버리는 패스트패션 브랜드(유니클로, 자라 등등). 옷 섬유로도 사용되는 폴리에스테르가 전 세계적으로 무수히 많이 생산되면서, 2015년에는 7억 5000만 톤의 온실가스가 발생했다. 이는 석탄발전소 185개와 맞먹는 양이다.
이러한 소비거부 활동들 역시 혼자서는 큰 의미가 없다. 저자는 모임을 만들어 서로 의견을 나누고, 온실가스를 많이 배출하는 업체 리스트를 작성하여 널리 알리는 시민적 연대를 요청한다. 이러한 소비거부 운동이 압력이 되어, 정부와 기업은 생산 과정에서의 이산화탄소 저감 대책을 세우고 재생에너지 발전에 더 많은 투자를 할 것이기 때문이다. 물론 트럼프처럼 기후위기에 동의하지 못하는 사람도 있는 만큼, 저자는 이 책에서 왜 지금이 위기이고 왜 행동이 필요한지를 설명한다.탈성장 ― 그래서 ‘비상상황’이고 ‘비상행동’입니다
2018년 유럽 기후행동 네트워크가 발표한 보고서에서, 우리나라는 60개 국가 중 기후변화 대응지수 58위를 기록하며 대응이 “매우 부족”하다는 평가를 받았다. 한국의 이산화탄소 배출량 추이를 보면, 1990년 2억 9000만 톤에서 2017년 7억 1000만 톤까지 꾸준히 증가한 것을 확인할 수 있다. 지금껏 지구온난화에 관한 많은 논의가 있었지만 별 효과가 없었다는 뜻이다. 그런데 딱 한 번 배출량이 줄어든 해가 있다. 바로 IMF 사태가 터진 1998년이다. 산업 전반이 큰 위기를 겪으며 경제성장률이 ?5.5퍼센트를 기록했던 당시, 온실가스 배출량은 14퍼센트나 줄었다.
우리가 현재 1.5도 상승 제한이라는 목표를 달성하려면 2030년까지 이산화탄소 배출량을 지금의 절반으로 줄여야 한다. 즉, 매년 5퍼센트씩 줄여야 겨우 이룰 수 있으며, 그 후에도 20년간 매년 현재 대비 5퍼센트씩 줄여야만 한다. 저자는 지금의 비상사태에서 이러한 목표를 이루려면 경제성장을 일시 포기하는 것까지 고려해야 한다고 말한다. 특히 제철이나 정유·화학 공업 등 화석연료를 많이 태우며 온실가스를 다량 배출하는 산업에 의존하여 발전해온 우리나라는 더 큰 피해를 감수해야 할 것이다. 『1.5도, 생존을 위한 멈춤』을 통해 저자는, 그동안 당연시해온 경제성장이라는 목표와 기후변화라는 전 지구적 위기 중 어느 것에 초점을 맞춰야 하는지 묻는다.

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