이산화탄소 보관 - eaglemap archive

탄소중립을 향한 마지막 도전: 우리의 미래를 지킬 수 있는가?

온도상승과 기후위기: 경고등이 켜진 지구

지난 100년간 지구의 기온은 약 1도씨 상승했다. 이는 지구 생태계에 심각한 변화를 가져왔으며, 2050년까지 현재 속도로 온실가스가 증가한다면 기온은 약 2.4도까지 상승할 것으로 예상된다. 이산화탄소는 온실가스 중에서도 특히 기온 상승을 유발하는 주범으로 꼽히며, 이는 우리의 생존 기반을 위협하고 있다. 만약 이러한 기후위기를 제어하지 못한다면 회복이 불가능한 상황에 직면할 수 있다.

기온 상승으로 인한 기후위기의 대표적 현상으로는 식량기근이 있다. 극단적인 날씨로 인해 농업이 어려워지며, 저감 정책에 실패할 경우 전 세계의 24~34%의 지표면이 사막화될 가능성이 있다. 또한 해양산성화와 해양 식량 공급 감소로 인해 생물다양성도 붕괴될 위험에 처해 있다. 더불어, 빙하가 녹으며 해수면이 상승하게 되어 연안 대도시는 침수 위기에 놓이게 될 것이다. 이러한 위기를 해결하기 위해서는 경제가 목표가 아닌 환경을 지원하는 수단으로 전환해야 한다는 의식의 변화가 필요하다.

탄소중립: 미래를 위한 국가의 비전과 목표

한국은 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해 2030년까지 2017년 대비 온실가스 배출량을 24.4% 줄이겠다는 목표를 세웠다. 2020년 12월 10일, 한국은 공식적으로 2050년 탄소중립 비전을 선언하며 순배출량을 제로로 만들겠다는 의지를 표명했다. 탄소중립이란 이산화탄소의 배출량과 흡수량이 균형을 이루어, 순배출량이 0이 되는 상태를 의미한다. 이를 위해 배출량을 줄이고 흡수량을 늘리는 다양한 노력이 필요하다.

탄소중립을 위한 주요 방법으로는 에너지 대전환이 있다. 화석연료 중심의 에너지에서 벗어나 신재생에너지를 적극 활용하는 것이다. 또한 건축물의 에너지 효율을 높이고, 이산화탄소 포집/저장/활용(CCUS) 기술을 도입하며, 산림, 갯벌, 습지 등 자연생태계를 통한 탄소 흡수 기능을 강화해야 한다. 더불어, 물건의 재사용과 폐기물의 재활용을 확대하는 것도 탄소중립을 위한 중요한 실천 방안이다.

젊은 세대들의 적극적인 활동: 미래를 위한 목소리

기후위기 문제 해결에 있어 젊은 세대들은 적극적으로 목소리를 내고 있다. 그레타 툰베리와 같은 청소년 환경운동가들은 어른들이 자녀를 사랑한다고 말하면서도 기후변화에 대응하지 않는 모습을 비판하며, 자녀들의 미래를 훔치고 있다고 주장한다. 스웨덴 출신의 그레타 툰베리는 ‘기후를 위한 학교파업’이라는 독특한 운동을 펼치며 등교거부를 통해 세계의 이목을 끌었다.

미래세대에게 남은 시간은 18년 157일이라는 말은 지금 당장 행동하지 않으면 다음 세대가 감당해야 할 피해가 심각할 수 있음을 경고한다. 젊은 세대들의 이러한 목소리는 탄소중립을 향한 전 세계의 각성을 촉구하고 있다.

지구를 뒤덮는 탄소, 온난화의 위기를 불러오다

1. 화석연료에서 발생하는 온실가스

화석연료는 지구의 과거 지질시대에 지각에 묻힌 동식물의 유해가 오랜 세월 동안 지질 변화를 거쳐 생성된 물질이다. 이러한 유해들은 수백만 년 동안 압력과 열에 의해 석탄, 석유, 천연가스로 변환되며, 인간 활동에 의해 채굴되고 연소되어 에너지원으로 사용된다. 대표적인 화석연료로는 석탄, 석유, 천연가스가 있다.

산업혁명 당시, 인류는 에너지 혁명의 일환으로 석탄을 주요 에너지원으로 사용하기 시작했다. 이때부터 화석연료의 사용이 급격히 증가하며, 이산화탄소(CO2)와 같은 온실가스의 배출량이 폭발적으로 늘어나기 시작했다. 이러한 추세는 21세기까지 이어지며, 지구 대기 내 온실가스 농도는 인류의 생존에 치명적인 영향을 미치는 수준으로 치솟았다.

2. 이산화탄소(CO2)의 영향

이산화탄소는 화석연료를 태울 때 주로 발생하는 온실가스이다. 이는 지구의 땅속 깊은 곳에 묻혀 있던 동식물의 유해를 인위적으로 꺼내어 연소시키는 행위와 같으며, 그 결과는 지구 온난화로 이어진다. 땅속에서 강제로 꺼낸 탄소는 대기 중에 머물며, 태양 에너지가 지표면에서 반사되어 대기 밖으로 빠져나가지 못하게 막는다. 이는 대기 중의 열을 가두어 지구의 평균 온도를 상승시키는 온실효과를 초래한다.

또한, 이산화탄소는 지구가 견딜 수 있는 대기권 내의 한계치를 넘어서면서 지구 환경에 심각한 위협을 가하고 있다. 현재 지구가 감당할 수 있는 대기권 내 이산화탄소의 총량은 약 4,200억 톤으로 추정된다. 그러나 2021년 기준으로 연간 430억 톤의 이산화탄소가 배출되고 있으며, 이러한 배출량이 지속될 경우 앞으로 10년 이내에 대기 중 이산화탄소 농도는 한계치에 도달할 것으로 예상된다. 이는 지구의 기후 시스템을 더욱 불안정하게 만들어 극단적인 기후 변화를 초래할 수 있다.

3. 지구온난화지수(GWP)와 온실가스의 비교

지구온난화지수(GWP: Global Warming Potential)는 특정 온실가스가 지구온난화에 미치는 영향을 정량적으로 비교하는 지표이다. 이는 일정 기간, 보통 100년 동안 이산화탄소(CO2) 1kg 대비 다른 온실가스 1kg의 온난화 효과를 기준으로 평가된다. 예를 들어, 메탄(CH4) 1kg은 이산화탄소 25kg과 같은 지구온난화 효과를 유발한다. 이는 메탄이 단기간에 대기 중에서 강한 온실효과를 일으키지만, 대기 내 체류 기간이 짧기 때문이다.

온난화지수는 온실가스의 종류에 따라 크게 다르며, 각 가스는 대기 중에 머무르는 체류 시간에 따라 지구에 미치는 온난화 영향이 달라진다. 다음은 대표적인 온실가스들의 온난화지수와 체류 시간 비교이다:

이산화탄소(CO2): 대기 중에서 100~300년 동안 체류하며, 온난화지수는 1로 설정된다. 이는 온난화지수의 기준이 되는 값이다.
메탄(CH4): 대기 중 체류 시간이 12년으로 상대적으로 짧지만, 온난화지수는 25이다. 메탄은 단위 질량당 온난화 효과가 강하지만, 시간이 지나면서 점차 분해된다.
아산화질소(N2O): 대기 중에서 114년 동안 체류하며, 온난화지수는 298이다. 이는 이산화탄소에 비해 훨씬 높은 수치로, 상대적으로 적은 양으로도 지구온난화에 큰 영향을 미친다.
육불화황(SF6): 대기에서 3,200년 동안 체류하며, 온난화지수는 무려 22,800에 달한다. 이는 온실가스 중에서도 가장 강력한 온난화 효과를 발휘하는 가스 중 하나이다.
수소불화탄소(HFCs): 대기 체류 시간은 4.9~270년 사이이며, 온난화지수는 675~14,800로 매우 다양하다. 이는 종류에 따라 차이가 크기 때문이다.
과불화탄소(PFCs): 대기에서 10,000~50,000년 동안 머물며, 온난화지수는 7,390~12,200에 달한다. 이는 지구 대기 중에서 오랜 기간 동안 강한 온난화 효과를 유지하는 특징이 있다.

이처럼 온실가스는 각각 다른 체류 시간과 온난화 효과를 지니며, 이로 인해 지구온난화에 미치는 영향이 복잡하게 나타난다. 이산화탄소 외에도 메탄, 아산화질소 등 여러 온실가스들이 대기 중에서 지구의 온도를 급격히 상승시키고 있으며, 이들의 배출을 효과적으로 줄이지 않는다면 지구는 돌이킬 수 없는 변화를 맞이할 위험이 있다.

기후변화로 인한 위협, 2020년 기후변화 위험 국가 TOP 10

기후변화는 전 세계적으로 심각한 문제로, 그 영향은 시간이 지남에 따라 점점 더 두드러지고 있다. 2020년, 저먼워치(Germanwatch)가 발표한 ‘세계기후위험지수(Global Climate Risk Index 2020)’는 2018년 기후변화로 인한 사회적, 경제적 손실을 근거로 기후 위험이 높은 국가들을 평가했다. 이 보고서는 각국이 겪고 있는 기상 이변의 영향과 그로 인한 경제적 손실을 분석하여 경각심을 일깨우고자 한다.

기후 변화의 심각성

화석연료의 연소로 인해 이산화탄소 배출이 급격히 증가하면서 지구 평균 기온이 상승하고 있다. 이는 해양빙 면적의 감소와 해수면 상승으로 이어져 전 세계적으로 심각한 환경 문제를 일으킨다. 기후변화는 특정 국가뿐만 아니라 전 세계적으로 사회 경제적 손실을 초래하며, 그 대응의 중요성이 날로 강조되고 있다.

2020년 세계 기후 위험 지수 발표

저먼워치의 발표에 따르면, 2018년 기후변화로 인한 피해가 가장 큰 10개국은 다음과 같다. 이 국가들은 폭우, 폭염, 태풍 등 다양한 기상 이변으로 큰 피해를 입었다.

일본

일본은 기후변화로 인한 피해가 큰 국가 중 하나로, 2018년에 폭우, 폭염, 오사카 지진, 태풍 제비 등 자연재해가 잇따라 발생했다. 이로 인해 1,282명의 사망자가 발생했으며, 경제적 손실은 358억 3,900만 달러에 달했다. 1인당 GDP 손실은 0.64%였다.

필리핀

필리핀은 2018년 태풍 망쿳(MANGKHUT)의 영향을 크게 받았다. 이 태풍으로 인해 455명이 사망했으며, 경제적 손실은 45억 4,000만 달러로 기록되었다. 1인당 GDP 손실은 0.48%로 집계되었다.

독일

독일은 2018년 폭염으로 1,246명이 사망했으며, 경제적 손실은 50억 3,800만 달러로 계산되었다. 1인당 GDP 손실은 0.12%로 비교적 낮지만, 폭염으로 인한 사회적 피해는 매우 컸다.

마다가스카르

마다가스카르는 악천후로 인해 고유 동물들의 생존이 위협받고 있으며, 사망자는 72만 명 이상 발생했다. 경제적 손실은 5억 6,800만 달러로 추산되며, 1인당 GDP 손실은 1.32%였다.

인도

인도는 2018년 열파, 홍수, 모래 폭풍으로 인해 2,000명 이상의 사망자가 발생했다. 경제적 손실은 3억 7,800만 달러로, 1인당 GDP 손실은 0.36%로 집계되었다.

스리랑카

스리랑카는 기후변화로 인해 다양한 기상 이변을 겪고 있으며, 그로 인한 피해 및 경제적 손실 기록이 필요하다. 아직까지 구체적인 수치는 미비하지만, 기후변화의 영향을 크게 받고 있는 국가로 평가된다.

케냐

케냐는 기후변화로 인한 가뭄과 홍수로 인해 농업 피해가 증가하고 있으며, 그에 따른 경제적 손실도 커지고 있다.

르완다

르완다는 기후변화로 인한 홍수와 가뭄으로 식량 생산이 감소하고, 이에 따른 경제적 영향을 받고 있다. 기후변화는 이 나라의 식량 안보에 큰 위협이 되고 있다.

캐나다

캐나다는 2018년에 발생한 산불과 폭염으로 인해 많은 사망자와 경제적 손실을 기록했다. 캐나다는 북미에서 기후변화의 영향을 크게 받는 국가 중 하나이다.

피지

피지는 해수면 상승과 태풍으로 인해 큰 피해를 보고 있으며, 섬나라로서 기후변화에 매우 취약한 상태다. 기후변화는 피지의 자연환경과 경제에 심각한 위협을 가하고 있다.

결론

2020년 기후변화 위험 국가 TOP 10은 각국이 기후변화로 인한 피해를 크게 받고 있음을 보여준다. 화석연료 연소와 같은 인간의 활동이 기후변화를 가속화하고 있으며, 이에 따른 사회적, 경제적 손실은 막대하다. 앞으로도 기후변화에 대한 적극적인 대응이 필요하며, 국제 사회의 협력이 절실하다.

[탄소중립마인드맵] 지구를 지키는 온실가스, 그러나 얼마나 위험할까?

온실가스의 역할과 영향

온실가스는 지구 대기에 약 0.04%밖에 존재하지 않는다. 하지만 그 작은 비율에도 불구하고 온실가스가 없다면 지구의 평균 기온은 영하 19도가 될 것으로 추정된다. 이는 대기가 적외선 에너지를 모두 우주 공간으로 빠져나가게 하기 때문이다. 반대로, 온실가스가 존재하기 때문에 지구는 평균적으로 약 15도의 기온을 유지하고 있으며, 이는 인간이 생존하기 적합한 환경을 제공한다.

다양한 온실가스의 종류

대기 중의 주요 온실가스로는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 등이 있다. 이들 가스는 각기 다른 방식으로 지구의 온실효과에 기여하고 있다.

온실효과의 발견과 이론

온실효과는 1824년 프랑스 수학자 조제프 푸리에에 의해 처음 제기되었다. 그는 지구가 햇빛을 받으면서도 계속해서 뜨거워지지 않는 이유를 연구하였고, 그 답은 지구가 받은 만큼의 태양 에너지를 방출하기 때문임을 알아냈다. 이론적으로 지구의 평균 기온은 영하 15도가 되어야 하지만, 실제로는 더 높은 기온을 유지하고 있었다. 이는 지구 대기가 마치 온실처럼 따뜻한 공기를 유지하는 역할을 하기 때문임을 푸리에는 알아냈다.

0.04%의 온실가스가 기온을 올리는 원리

기온은 공기 분자가 얼마나 빨리 움직이는가에 따라 결정된다. 공기 중 대다수를 차지하는 질소와 산소와 같은 이원자분자, 그리고 아르곤 같은 단원자분자는 적외선을 흡수하지 않는다. 이와는 달리, 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 프레온과 같이 다른 원자들이 결합된 이핵분자는 적외선 복사를 흡수할 수 있다.

이핵분자가 에너지를 흡수하면 대기 중에서 회전하거나 흔들리게 된다. 이 과정에서 주변의 질소와 산소를 함께 움직여 전체 공기의 운동에너지가 커지면서 기온이 상승한다. 예를 들어, 공기 중 약 0.04% 정도의 이산화탄소가 이 역할을 수행하고 있다. 만약 이산화탄소의 비율이 1%로 증가한다면, 지구의 평균 기온은 100도에 도달할 정도로 에너지 활동이 왕성해질 수 있다.