탄소중립 이루려면 많은 땅 필요…빨리 할수록 줄어든다

미국 서부 14개 주 분석 “뉴멕시코주 4분의 1 이르러”

초본계 식물이나 목재 원료를 쓰는 바이오매스 발전은 재생에너지 발전소 가운데 가장 많은 땅이 필요하다. 한 바이오매스 생산시설에서 중장비가 작업하고 있다. 게티이미지뱅크

“빠르면 빠를수록 좋다.”

탄소중립을 위해선 땅과 바다가 필요하다. 풍력∙태양열 발전소 용지가 필요하고 수많은 송전탑도 지어야 한다. 바이오매스 발전의 원료가 되는 식물을 키우기 위해 숲을 밀어내기도 한다. 모두 오래 살아온 숲, 야생동물의 삶터가 대상이다.

국내에서도 어민들의 어장 훼손 우려와 남방큰돌고래 서식지 교란 등을 이유로 제주의 해상풍력발전소가 논란이 됐다. 야생 서식지 보전은 2050년 탄소중립을 위해 넘어야 할 산이다. 2050년 탄소중립을 외치는 구호는 많지만, 실제 이런 활동이 얼마나 많은 땅을 필요로 할지에 대한 연구는 적었다.

그레이스 우 캘리포니아주립대(버클리 캠퍼스) 교수 등 미국 연구팀은 26일 학술지 <미국립과학원회보>(PNAS)에 캘리포니아, 워싱턴, 뉴멕시코 등 미국 서부 11개 주가 탄소중립을 이룬 2050년 모습을 시뮬레이션한 결과를 발표했다. 연구 결과, 화석에너지를 가장 폭넓고 빠르게 재생에너지로 전환할수록 자연 훼손 면적이 적은 것으로 나타났다.

탄소중립을 이루려면 전 사회를 ‘전기화’(electrification)해야 한다. 건물∙주택의 냉난방, 자동차와 버스의 연료, 각 상품의 생산 과정도 마찬가지다.

그래픽_소셜미디어팀 ※ 이미지를 누르면 크게 볼 수 있습니다.

연구팀은 2050년 탄소중립을 전제로 세 가지 시나리오를 상정했다.

첫째는 2040년까지 전 건물을 전기화하고, 내연기관 차량을 퇴출하는 시나리오다. 철강산업에서는 저탄소 직접환원철(DRI)이 자리 잡고, 시멘트 제조 공정에서 나오는 탄소가 포집된다. 모든 발전원이 사용될 수 있다. (빠른 전기화 시나리오)

둘째는 위의 시나리오와 같지만, 재생에너지로만 탄소중립을 달성하는 경우다. (재생에너지 단독 시나리오)

셋째는 2060년까지 건물의 전기화를 이루고, 내연기관 차량을 퇴출하는 시나리오다. 직접환원철 도입 등의 조처도 20년 늦춰진다. 모든 발전원이 사용될 수 있다. (느린 전기화 시나리오)

한편, 입지 선정과 관련해 연구팀은 세 가지 수준을 설정했다. 먼저 국립공원 등 법정 보호구역에만 발전소∙송전탑 설치를 금지하는 ‘최소한의 보호 수준’인 1단계다. 이에 더해 습지와 멸종위기종 핵심 서식지를 포함한 보호 수준은 2단계, 초지와 농지, 보전 가치가 높은 지역을 포함한 보호 수준은 3단계로 분류했다.

연구팀은 이 시나리오들을 서로 연관해 분석한 결과, 빠른 전기화 시나리오에 가장 최소한의 보호 수준인 1단계를 적용할 경우, 새로 필요한 부지가 10만5000㎢로 나타났다고 밝혔다. 반면, 느린 전기화 시나리오에 1단계 보전 조처를 적용할 때 필요한 부지는 15만8000㎢로, 빠른 전기화 시나리오를 택했을 때보다 필요 부지가 50% 증가했다.

에너지 전환이 빠를수록 결과적으로 자연 훼손이 줄어든다는 얘기다. 에너지 전환이 늦으면 그만큼 늘어나는 에너지 수요를 충당하기 위해서 더 많은 발전소를 지어야 하기 때문이다.

물론 앞으로 풍력∙태양광∙바이오매스 등 재생에너지 발전을 위해 필요한 땅은 절대 작지 않다. 빠른 전기화 시나리오에 매우 강한 3단계 보호 조처를 결합해도, 뉴멕시코주 4분의 1 정도의 면적(8만4000㎢)이 필요하다. 탄소중립 압력 없이 현재 추세대로 사회 시스템을 가져간다고 가정했을 때 필요한 면적 1만4300㎢의 5배다.

대표적인 재생에너지인 풍력, 태양열, 바이오매스가 전시되어 있다. 게티이미지뱅크

이 연구는 탄소중립을 달성하기 위해 우리가 얼마나 높은 산을 넘어야 하는지 보여준다. 연구팀은 재생에너지 전환에 속도를 내고 야생 서식지를 보전하는 ‘두 마리 토끼’를 잡는 게 가능하다고 말한다.

연구팀은 “자연과 해양을 엄격히 보전하면 3% 정도의 비용이 더 발생하지만, 사회적 충돌을 줄임으로써 결과적으로 에너지 전환이 늦어지지 않도록 한다”고 말했다. 이어 “입지 규제 없이 탄소중립 시스템을 만들다가는 야생 보전 가치를 훼손할 것”이라며 “특히, 바이오에너지를 만들기 위해 농경지로 바꾸는 행위를 제한하는 등 토지와 해양에 대한 입지 규제를 통해 (자연에 대한) 영향을 줄여야 한다”고 말했다.

남종영 기자 fandg@hani.co.kr

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