기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC; Intergovernmental Panel on Climate Change)이 2007
년에 발표한 4번째 평가 보고서는 지구의 현재 평균 기온이 20세기에 걸쳐 0.74°C까지 상승했으며 향후 100년에 걸쳐 수 °C 증가될 것이라고 밝혔다. 이러한 기온 상승은 가뭄, 홍수, 더 극심한 폭풍우 등과 같은 기후 문제의 출현 빈도를 증가시키고 있으며, 기후 변화와 관련된 상황은 더욱 악화될 것이라고 경고한 바 있다.(GTB2007030672)
그러나 아직까지 지구 온난화로 초래되는 최악의 효과를 완화시킬 시간이 남아 있으며, 온실가스 배출을 대량으로 빠르게 억제할 수 있다면 지구 온난화의 수준이 정지될 것이라고 과학자들은 강조하고 있다. 온실가스의 주범으로 지목되고 있는 이산화탄소, 즉 탄소의 배출을 얼마나 억제할 수 있느냐는 전 세계의 목표가 되고 있다.
코넬대학 지구환경시스템공하부 토양 생물지구화학과 부교수인 Johannes Lehmann은 지구 온난화 상쇄를 도와줄 수 있는 경제적이고 효율적인 방안을 새롭게 제시했다.
저온 열분해(low-temperature pyrolysis) 공정을 이용하는 이 기술은 산소를 이용하지 않고 나무, 풀, 농작물 쓰레기 등을 태우거나 부분적으로 연소시켜 대기 중 이산화탄소를 잡아두는 방법이다. Lehmann은 이 과정을 이용하면 연간 미국 내 화석 연료 배기가스의 약 10%를 상쇄시킬 수 있다고 밝혔다.
무산소 환경에서 저온으로 연소되는 열분해 과정에서 생물 에너지(bioenergy, 생물 연료에서 얻는 에너지)가 생성될 때, 생물 에너지는 다른 오염원보다 2배나 많은 탄소를 함유한 생물 숯(biochar)을 만들어 낸다. 생물 숯은 이산화탄소의 양을 현저히 줄인다는 의미에서 생물 에너지 탄소 음성(bioenergy carbon-negative)이라고 나타내고, 전체 공정은 생물 숯 격리(biochar sequestration) 공정이라고 명명됐다.
생물 에너지 생산과 결합시킨 생물 숯 격리 공정은 과학적으로 진보된 기술을 요하지 않고 기초적인 생산 기술을 이용할 수 있기 때문에 전 세계 여러 지역에서 환경에 맞게 적용될 수 있다고 Lehmann은 전했다. 이 기술은 배기가스를 감소시킬 뿐 아니라 탄소를 격리 및 보관할 수 있기 때문에 에너지 보조금 정책 및 전 세계 탄소 시장 확대를 위해 매력적인 방안이 될만하다고 그는 덧붙였다.
Lehmann은 생물 숯이 안전하고 장기간에 걸쳐 탄소를 저장할 수 있다고 밝혔다. 또
생물 숯은 토양의 생산력을 개선할 뿐 아니라 비료의 효율성과 보유를 강화시켜 토양의 구조와 비옥도(fertility)를 증진시킨다고 Lehmann은 지적했다. 열분해 과정으로부터 발생하는 배기가스는 포획하여 열, 전기, 바이오오일 또는 수소 등의 에너지로 변형시켜 이용될 수 있다.
에탄올 생산과 비교했을 때 열분해 공정은 더 적은 비용으로 생물 숯을 생산할 수 있고, 생물 숯에서 발생한 배기가스는 생물 에너지를 생산하는 효과를 낸다고 Lehmann은 강조했다.
Lehmann은 열분해로부터 생물 에너지를 얻을 수 있는 생물 숯 격리 과정이
톤 당 37달러($, 1$=924.70원)에 달하는 이산화탄소 배출을 막을 수 있는 가치로 환산되기 때문에 경제성을 갖춘 방안이라고 밝혔다. 현재 시카고기후거래소(CCE; Chicago Climate Exchange, 탄소배출권 거래)는 톤 당 4달러에 이산화탄소를 거래하고 있으며 가까운 장래에 톤당 25~85달러까지 상승할 것으로 전망하고 있다.
이 기술은 탄소의 배출을 억제해 지구 온난화를 억제할 뿐 아니라 열분해 과정에서 발생하는 배기가스를 이용하여 다양한 에너지원을 얻을 수 있다는 점에서 전도가 유망하다고 평가된다. 향후 배출권거래제가 전 세계로 확대 적용될 것으로 예상되기 때문에 탄소의 배출을 둘러싼 각국 정부와 기업은 더 강력한 탄소 억제 정책과 방안을 찾기 위해 전력 질주할 것으로 보인다. 이러한 상황 하에서 탄소의 배출을 효율적으로 억제하면서 에너지 자원까지 창출할 수 있는 방안이 손쉽게 이용될 수 있다면 전 세계로 보급되는 것은 시간문제로 보인다. 따라서
이러한 기술을 국내에도 적용할 수 있는 환경을 조성할 뿐 아니라 우수한 기술을 벤치마킹할 수 있는 협력 체제의 구축이 필요할 것으로 예측된다.
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