이번 환경 특집에서는 최첨단 기술로 기후변화를 억제하고 지구 자원을 보존할 수 있음을 알려주고자 한다. 아스팔트 대신 태양전지 패널로 고속도로를 만들고, 이산화탄소를 석유로 탈바꿈 시키는 미래를 상상해보자.
이는 절대 망상이 아니다. 전 세계 여러 지역공동체들이 기존의 환경보존시스템에 더해 과학기술을 활용, 환경을 개선하려는 야심찬 프로젝트를 펼치고 있다. 또한 건축가들도 지구를 살릴 수 있는 혁신적 설계도를 그려놓은 상태다. 이제 출발신호만 떨어지면 된다.
기저귀 농사꾼
일회용 기저귀를 이용해 사막을 비옥한 토양으로 바꾼다
과학자들은 2040년의 지구에 대해 비관적이다. 많은 토양이 메말라 경작이 불가능한 불모지가 될 것으로 예측한다. 하지만 벨기에 출신 과학자이자 사회기업가인 빌렘 반 코뎀의 의견은 다르다. 그는 "미래의 지구는 따뜻한 곳이라면 어디서나 열대 과일을 재배할 수 있는 녹색의 세상이 될 것"이라고 강조한다.
그가 추구하는 경작법에는 물이 많이 필요치 않다. 때때로 잠시만 비가와도 충분하다. 이 정도면 건조한 모래에서도 풍성한 정원을 가꿀 수 있다. 비법은 바로 히드로겔이다. 히드로겔은 자신의 중량보다 수백배의 물을 빨아들이는 강력한 수분 흡수력을 바탕으로 식품가공에서 석유유출사고의 수습에 이르기까지 다각적 용도로 사용되고 있다. 그중에서도 가장 흔한 히드로겔의 용도는 1회용 기저귀의 흡수제다.
코뎀의 농업용 히드로겔은 물을 가두는 것에 더해 시간을 두고 흡수한 물을 식물에 공급하는 것이 특징이다. 이렇게 안정적 물 공급이 가능해지면 사막도 비옥한 토지가 될 수 있다는 게 그의 주장이다.
물론 오직 물만으로는 힘들지 모른다. 때문에 코뎀은 벨기에 겐트대학의 유명 식물학자들로부터 조언을 받아 토양의 상태를 건강하게 유지해주는 일종의 토양 컨디셔너인 '테라코뎀(Terracottem)'을 개발했다. 테라코뎀은 쉽게 말해 히드로겔과 함께 천연 박테리아의 번식을 돕는 유기 작용제가 들어있는 두께 20~30㎝의 흙이다.
이를 가지고 실시한 초기실험 결과, 남극대륙을 제외한 모든 대륙과 토양에서 효과가 나타났다. 테라코템만 있으면 어떤 불모지라도 옥토가 됐으며 생명이 자랄 수 있게 변했다. 지난 2005년에는 유니세프가 코뎀을 초청, 알제리 사하와리 난민촌의 가족 농원 건설을 감독하게 하기도 했다.
일회용 기저귀는 이미 1940년대에 실용화됐는데 이토록 경이로운 기술은 왜 지금에야 개발된 것일까. 사실 히드로겔은 원래 유독물질이었다. 그리고 과학자들, 특히 코뎀조차 안전한 히드로겔이 개발될 것이라고는 생각지 못했다. 그러던 어느 날 독일의 한 일회용 기저귀 회사의 연구원이 코뎀을 찾아와 독성없는 히드로겔을 내놓았다. 믿지 못하는 코뎀 앞에서 그 연구원은 히드로겔을 먹기도 했다.
코뎀은 당시 "몇 달 후에도 살아있다면 다시 찾아오라"며 그를 되돌려 보냈지만 결국 자신이 틀렸음을 인정할 수밖에 없었다. 현재 코뎀은 테라코뎀에서 키울 식물을 구하는데 노력하고 있다. 시드포 푸드라는 비영리기구를 창설, 종자가 남아돌아 버리고 있는 사람들에게 종자를 기부 받고 있는 것. 또한 그는 테라코뎀의 다른 용도를 찾는데도 역량을 기울이는 상태다.
그 하나가 우주에서의 활용성이다. 히드로겔과 약간의 물, 그리고 유리 같은 구슬만 있다면 외계행성에서도 식물 뿌리가 자랄 수 있는 발판 구실을 할 수 있다는 생각에서다. 코뎀은 "히드로겔로 우주에서 놀라운 일을 할 수 있다고 생각한다 "며 "하지만 우선 지구상의 문제를 해결하는 것이 우선"이라고 말했다.
태양에너지 고속도로
고속도로에 쏟아지는 햇빛은 운전자를 숨 막히게 한다. 하지만 도로를 태양전지 패널로 만든다면?
태양전지 패널로 도배된 도로. 이것이 미국 아이아호 소재 솔라 로드웨이스가 지향하는 미래 세상이다. 이 회사는 자동차 하중을 견뎌낼 수 있는 고강도 패널에 태양전지와 LED 조명을 삽입, 도로에 설치하고자 한다.
3.6×3.6m 크기의 솔라 로드웨이 패널은 하루 평균 4시간 동안만 햇볕을 받아도 7,600Wh의 에너지를 생산한다. 이 정도의 전력생산 속도면 1.6㎞ 길이의 4차선 도로에서 500가구가 사용할 에너지 생산이 가능하다. 미국 교통부(DOT)의 자금지원으로 지난 2월 시제품 개발에 성공한 상태로서 미국 내의 모든 도로를 이것으로 교체하면 미국 전역에서 사용하는 것보다 훨씬 많은 전기를 생산할 수 있다는 게 이 회사 스콧 브루소 사장의 설명이다.
그의 목표는 패널의 단가를 개당 1만 달러 이하로 낮추는 것. 사실 1만 달러라도 동일 면적의 아스팔트에 비해 3배나 비싼 가격이지만 수명을 아스팔트의 3배인 30년으로 늘려 가격문제를 해결할 계획이다. 브루소 사장은 "이는 손익분기점을 넘은 것에 불과하다"며 "패널이 생산할 전기를 생각하면 무엇이 더 이득인지 쉽게 판단할 수 있다"고 밝혔다.
패널의 성패는 패널 표면에 코팅될 유리 소재에 달려있다. 이 유리는 표면처리를 통해 적절한 마찰력을 발휘해야하고 눈과 얼음을 가열해 녹일 수 있는 장치를 구비해야한다. 그리고 무엇보다도 강력한 내구성 확보가 중요하다. 브루소 사장은 "고속도로용 패널 제작이 가장 어렵다"며 "40톤의 트럭이나 스노체인을 감은 자동차가 지나가도 견딜 수 있는 내구성을 갖춰야 한다"고 말했다.
이뿐만이 아니다. 패널은 언제나 햇빛을 받을 수 있도록 자체 정화기능도 가져야 한다. 이에 솔라 로드웨이스는 현재 햇빛에 의해 유기성 오물이 분해되고 빗물로 청소가 되는 친수성 유리를 실험 중에 있다.
이 회사의 다음 과제는 2단계 기술개발 돌입을 위한 상용성 검증이다. 여기에는 2년의 시간과 75만 달러의 자금이 필요할 것으로 예견되고 있다. 특히 2년의 시험기간 중 마지막은 주차장에서 실험할 계획이다. 주차장은 다수의 차량이 이동하고 방향지시등, 주차라인, 관리실 등 전기 수요도 많아 패널의 발광 및 발전시스템 성능 입증에 최적의 장소이기 때문이다.
이를 위해 브루소 사장은 월마트의 전력담당직원과 상의를 한 적이 있다. 그는 "대형쇼핑몰의 주차장 면적은 7만2,000㎡ 정도 된다"며 "만차 상태에서도 솔라 로드웨이는 주차장 사용전력의 10배를 생산할 수 있어 고객들의 전기자동차를 충전할 전력까지 공급할 수 있음을 설명했다"고 말했다. 그는 또 "현재 아무리 좋은 전기자동차도 1회 배터리 충전 후 주행거리는 3시간 정도에 불과하다"며 "솔라 로드웨이 패널을 미국 내 모든 맥도날드에 설치한다면 전기자동차를 몰고 전국 일주를 할 수도 있다"고 강조했다.
게으른 환경운동가 : 손쉬운 환경 보호 방법
탄소배출권 받아 돈 벌기
마이 이미션 익스체인지(myemissionsexchange.com)에서는 에너지를 절약한 가정에 탄소배출권을 준다. 전기요금 200달러를 아끼면 약 1톤의 탄소배출을 억제한 것에 상당하는 탄소배출권을 얻게 된다. 이 정도면 탄소배출권 시장에서 10~25달러를 받을 수 있다. 이 사이트에서는 20%의 수수료를 받고 판매대행도 해준다.
리모델링 시티
미국의 유명 환경 건축가 미첼 요아힘이 제시한 환상적인 친환경 도시 비전은 마치 공상과학과도 같다. 그의 비전 속 사람들은 제트팩을 타고 날아다니며 해파리처럼 생긴 대중교통 비행선이 도시를 수놓는다.
미첼 요아힘은 자신의 미래도시 디자인이 상상이 아닌 현존하는 기술에 기반하고 있음을 거듭 강조한다. 제트팩이 상용화되고 집이 나무처럼 자라나며 도심 상공을 저공비행하는 비행선이 버스를 대체한 세상을 제시하고 있으니 이상한 일도 아니다.
하지만 그는 단순히 공상적인 건축가가 아니다. 현재 뉴욕대학 건축과 교수로 재직 중이며 MIT, 하버드, 컬럼비아대학에서 학위를 받았다. 그에게 이런 미래는 실제로 현실화 될 모습일 뿐 싸구려 오락영화의 시나리오일 수 없다.
일례로 그가 '래피드 리유즈/리퓨즈 (Rapid Re(f)use)'라 부르는 로봇을 살펴보자. 쓰레기로 건물을 짓는 이 로봇은 도시에서 배출된 쓰레기를 잘게 갈아내고 압축 또는 용융하거나 금속 밴드로 결착함으로써 I-빔, 십자형 기둥, 가구부품 등을 만든다. 이는 오늘날의 재활용 공장들이 카드보드지, 플라스틱, 스틸 등을 압착해 재활용 하드보드지를 만드는 공정과 같다. 다만 요아힘은 이를 산업적 규모로 확대시켰을 뿐이다. 그는 "이 기술은 마음만 먹었다면 과거에도 충분히 가능했을 일"이라고 거듭 강조한다.
요아힘은 지속가능한 완전통합형 도시 계획을 연구하는 비영리 디자인 그룹인 '테레폼 원(Terreform ONE)'을 공동창립한 후 그 단체의 이름으로 자신의 비전을 발표했다. 비전의 근저에는 도로 설계자와 자동차 설계자가 동일인이며 교외지역의 도시 디자인 설계자가 주민들의 식량공급 및 교통체계까지 기획한다면 어떨까하는 생각이 깔려 있었다. 그럴 경우 우리의 도시는 더욱 건강해지고 인간 친화적이며 지속가능성이 강화될 것이라고 그는 믿었다.
테레폼 원은 시민들에게 최대한의 편익을 제공하는 미래도시를 추구한다. 그리고 소규모의 자재와 설계를 이용, 자신들의 아이디어를 직접 실험해 그 가능성을 타진한다. 혁신적 도시계획 기술을 개발하는 건축가와 과학자들의 모임인 '테레팜(TerreFarm)'이라는 행사를 매년 개최하고 있는 이유도 여기에 있다. 올 여름 테레팜은 뉴욕 브루클린의 한 주택 지붕을 모듈형 식물재배 장치로 개조하는 실험을 수행할 계획이다.
이를 위해 테레팜은 태양광을 최대한 받아들일 수 있고 옥상정원이라는 개념에도 걸맞도록 초경량 토양을 이용하는 시스템을 설계해 놓았다. 테레팜에서는 또 요아힘의 '팹 트리 해브(Fab Tree Hab)'라는 신개념 주택의 건설에도 나설 예정이다. 이는 풀과 볏짚, 흙 등으로 원형의 골격을 엮고, 그 아래에 나무를 심어 뿌리와 가지가 골격을 덮으며 자라나게 하는 미래주택이다.
요아힘은 주택과 함께 새로운 교통시스템에 대한 계획도 갖고 있다. 교통수단은 도시 설계에, 도시설계는 교통수단에 큰 영향을 주는 상생관계이기 때문이다. 그가 제시한 아이디어는 자가용을 대체한 자동차 공유시스템이다. 공용 자동차 보관소에서 요금을 지불하고 도시교통망과 네트워킹 된 스마트카를 빌려서 목적지까지 운전하고 간 뒤 차량을 두고 내리면 되는 방식이다.
특히 그는 이 공용 차량의 차체를 고탄력 경량 재질로 제작하고 공기 팽창식 보호장치를 갖추도록 디자인했다. 따라서 서로 충돌해도 운전자의 안전이 보장된다. 요아힘은 "자동차를 단단한 금속으로 만들어야 하는 시대는 끝났다"며 "우리는 단 한 사람의 교통사고 사망자도 나와서는 안 된다는 대원칙 하에 자동차를 설계한다"고 설명했다. 버스 등을 대체할 대중교통 비행선도 눈을 사로잡는 부분이다.
과거의 시내 전차처럼 공중에 설치된 케이블을 따라 움직이는 이 비행선은 하단에 스키리프트와 유사한 개인 좌석을 구비한 채 시내를 느리게 이동한다. 시민들은 비행선이 지나갈 때 좌석에 오르거나 내리면 되는 것. 비행선이니만큼 전차와 달리 교량이 없는 강이나 협곡도 문제없이 운행 가능하다는 게 최대 장점이다.
요아힘은 개인용 이동수단으로 제트팩도 제안했다. 또한 이동의 효율성 제고를 위해 비행기나 비행선이 다수의 제트팩을 견인해가는 시스템을 채택했다. 사용자는 엔진을 가동한 뒤 견인줄을 풀고 집과 사무실로 날아갈 수 있다. 하늘의 지하철인 셈이다. 요아힘은 이와 관련 "20년 후에는 모든 사람들이 제트팩 구매를 원하게 될 것"이라며 "미래 도시에 제트팩을 융합하는 것이 건축가인 저의 책임"이라고 밝혔다.
캐나다 토론토 대학의 리처드 서버 학장은 이런 그에 대해 "도시는 원래 부동산 업계의 이익에 맞춰 건설되는 경향이 강하다"며 "하지만 요아힘의 디자인에는 미래를 보는 선견지명이 담겨 있다"고 평가했다. 사실 요아힘의 비전은 무려 150년 후의 미래를 내다보고 있다.
많은 사람들처럼 20~30년 뒤의 미래가 아니다. 왜일까. 도시를 변모시킬 기술이 확보돼도 실제로 도시를 바꾸는 데는 엄청난 시간이 필요하다는 판단에서다. 요아힘은 이를 두고 이렇게 설명한다. "휴대전화라는 말이 생긴 지 7년이 지나서야 유선전화의 퇴출이 일어났습니다. 하이브리드 자동차가 대중화되기까지는 무려 15년이 걸렸죠. 또한 건축물의 건축 양식이 대폭 변화하는 데 약 40년이 걸립니다. 그렇다면 도시 전체를 바꾸려면 얼마나 걸릴까요. 100~150년은 족히 필요할 것입니다."
사막화 막는 박테리아 장벽
사하라 사막 인근은 무서운 속도로 사막화가 진행되고 있다. 건축가 라르손은 이에 맞서 박테리아로 만들어진 6,000㎞의 장벽을 제안한다.
스웨던의 건축학도 마그누스 라르손이 내놓은 해법이 가뭄과 기근, 기아를 유발하는 사하라 사막의 무자비한 사막화를 막고 수백만명의 아프리카인을 구할 수 있을까. 그의 아이디어는 사하라 사막 가장자리의 모래언덕을 박테리아로 경화(硬化)시켜 총연장 6,000㎞의 장벽을 설치, 농작물 경작이 가능한 부지를 확보하는 것이다.
말도 안 된다고? 그렇기도 하고 아니기도 하다. 이 같은 모래 경화기술은 이미 미국 캘리포니아주립대 데이비스캠퍼스 연구팀을 통해 과학적으로 입증된 상태다. 지진 다발 지역의 지반 경화를 위한 이 기술은 바실루스 파스테우리(bacillus pasteurii)라는 박테리아를 대량의 칼슘 및 알칼리 성분과 함께 토양에 투입하는 것이다. 그러면 박테리아가 탄산칼슘을 토해내 모래를 시멘트처럼 굳힌다.
실험실에서는 이 기술로 2.88㎡의 땅이 몇 시간 만에 경화됐다. 대규모 면적의 경화에는 수주가 소요될 전망이다. 규모면에서 이는 현재 진행 중인 '그린월(Green Wall)' 프로젝트와 비견된다. 그린월은 폭 14.5㎞의 산림지대를 조성, 사하라 사막의 사막화를 막는 23개국 공동 프로젝트다.
라르손은 자신의 아이템이 그린월의 보조역할을 할 수 있기를 기대한다. 박테리아 장벽은 최대 지면 아래 300m까지의 모래를 경화시켜 식물재배와 건축물 건설을 위한 단단한 지반을 제공할 수 있기 때문이다. 실제로 박테리아 장벽을 형상화한 그의 디자인을 보면 지붕에 정원이 있는 개미집을 연상시킨다.
그런데 박테리아가 가득한 지하에 거주해도 안전할까. 라르손에 따르면 환경과 인간 모두에게 아무런 해가 없다. 바실루스 파스테우리는 습지에 천연적으로 자생하는 무해한 박테리아라는 게 그 이유다. 현재 라르손은 바이러스 장벽의 실효성 분석을 위해 연구자금을 마련 중이다. 그는 이 비용이 실로 어마어마하다고 말한다. 라르손은 "이는 중국의 만리장성을 다시 짓는 것과도 같다"며 "하지만 성공한다면 인류에게 더 큰 혜택을 가져다 줄 것"이라고 밝혔다.
게으른 환경운동가 : 손쉬운 환경 보호 방법
전자제품 원격 제어시스템
이른 아침 비몽사몽한 상태에서 TV를 끄지 않고 출근하는 사람들을 위한 전기절약법이 있다. 무선 와이파이(Wi-Fi) 기능을 갖춘 미국 텐레테의 '피코와트(Picowatt) 플러그'를 사용하면 TV는 물론 여러 전자제품과 조명을 원격으로 끌 수 있다. 사용자는 그저 피코와트를 먼저 콘센트에 끼우고 그 위에 가전제품 플러그를 꽂으면 된다. 특히 이 제품은 실시간 에너지 사용량과 전기요금 정보를 휴대폰으로 알려줘 전기료 절약에 도움을 준다. 텔레테 피코와트 80달러; tenrehte.com
이산화탄소 흡수 타워
수산화나트륨 용액으로 타워를 건설, 연간 110톤의 이산화탄소를 제거한다
영화 '용서받지 못한 자'에서 클린트 이스트우드는 악당들과 최후의 결전을 펼치기 전까지 영리하게 싸움을 피해나간다. 이는 캐나다 캘거리대학의 물리학자이자 환경공학자인 데이비드 키스 박사의 전략과도 같다. 다만 그의 적은 권총을 든 악당이 아닌 지구온난화다.
탄소 정화 관련기업 카본엔지니어링의 설립자이기도 한 그는 "운이 좋다면 이산화탄소(CO₂) 저감을 위해 지구공학기술까지 동원할 필요가 없다"고 말한다. 자신의 회사에서 개발 중인 CO₂ 제거 타워를 동원한다면 그렇다는 얘기다. 대기 중의 CO₂를 흡수하는 이 장비는 매우 느리지만 확실하고 체계적인 방법이다.
키스 박사는 지난 몇 년간 지구의 기온을 단시간에 획기적으로 낯추기 위해 지구공학적 프로젝트를 진지하게 연구해야 한다고 앞장서 외쳐왔던 인물이다. 성층권에 황산염을 살포, 지구로 유입되는 햇빛을 반사시켜버리는 계획 같은 것 말이다. 실제로 지난 1991년 필리핀의 피나투보 화산 폭발 당시 유황을 머금은 화산재가 대기권에 대량 배출됐는데 그 후 1년간 지구 기온이 0.5℃나 떨어진 바 있다.
아무리 낙관적인 사람이라도 최소 수십년 내에 CO₂로 인해 지구 기후의 심대한 악영향이 초래될 것으로 보는 현 시점에서 녹고 있는 빙하를 살리고, 해수면 상승을 막을 수 있다면 황산염을 뿌리는 것도 급한 불을 끄기 위한 충분히 가치 있는 방법일 수 있다.
하지만 이런 기술을 사용하려면 2가지 난제를 해결해야 한다. 우선 사람들의 심리적 반감이다. 대다수 사람들은 지구 환경을 인위적으로 통제·제어하려는 시도가 자칫 더 큰 재앙을 초래할 수 있다며 극구 반대하기 때문이다. 또한 그 기술이 특정국가가 독자적으로 시도할 수 있을 만큼 저렴하고 손쉬워지면 전 지구촌을 대상으로 환경테러가 시도될 개연성이 크다는 점도 문제다.
이에 많은 연구자들은 이제껏 시도한적 없는 비(非) 지구공학적 해법의 개발에 적극 나서고 있다. 키스 박사의 CO₂ 흡수 채집 타워도 이에 속한다. 기존 CO₂ 제거시스템들이 주로 발전소 등 대형설비의 CO₂를 포집하는 방식이었다면 키스 박사의 장비는 지형, 기후, 인건비 등의 조건이 맞는 곳에는 어디에나 설치할 수 있다는 타워 형태라는 점에서 효용성이 크다.
CO₂ 흡수 타워는 팬을 이용, CO₂ 흡착능력을 지닌 수산화나트륨 용액 속에 공기를 통과시키는 방식으로 운용된다. 이렇게 흡착된 CO₂는 석회성분과 결합, 고체 탄산칼슘으로 변한다. 특히 이 과정에서 새로운 수산화나트륨이 생성되기 때문에 처음 공정을 다시 시작할 수 있다. CO₂는 최종적으로 지하 저장고에 저장하거나 43쪽에 설명될 '그린 프리덤' 기술을 활용, 휘발유로 만들 수 있다.
키스 박사는 이미 높이 6m, 폭 1.2m의 파일럿 타워를 통해 이 공정의 유효성을 입증해냈다. 타워 1㎡당 연간 22.22톤의 CO₂ 흡수효과가 나타난 것. 이는 미국인 1명이 1년간 배출하는 CO₂와 맞먹는 양이다. 반면 가동에 필요한 전력은 CO₂ 1톤당 100kWh에도 미치지 않은 만큼 적었다.
그는 향후 3년간 300만 달러를 들여 기술을 고도화하고 상용모델의 규모를 설정할 계획이다. 최종목표는 길이 90m, 높이 18m의 타워 단지를 건설, 연간 110만 톤의 CO₂를 제거하는 것이다. 하지만 키스 박사도 이 장비가 만능이 아님을 잘 알고 있다. 그는 "대기 중의 CO₂를 저감하는 가장 좋은 방법은 CO₂ 배출 자체를 줄이는 것"이라며 "그러지 않는 한 CO₂ 저감은 불가능할 수도 있다"고 강조했다.
게으른 환경운동가 : 손쉬운 환경 보호 방법
샤워 후 잔디에 물주기
손가락 하나 까딱하지 않고 잔디밭에 물을 줄 수 있는 방법이 있다. '플로텐더(Flotender)'를 설치하면 된다. 이 제품은 샤워실, 목욕탕, 세탁기에서 나온 오수를 저장·정제해 정원수로 공급하는 장치다. 물 절약은 당연하고 상하수도 요금도 최대 70% 절감된다. 플로텐더 1,739달러 이상; flotender.com
이산화탄소로 만든 휘발유
온실가스를 휘발유로 바꿔주는 마법 같은 기술
세상에는 실현만 된다면 너무도 좋을 일이 있다. 여기에 '그린 프리덤(Green Freedom)'도 포함시키자. 미 연방정부의 자금을 지원받은 이 프로젝트가 현실화되면 우리는 이산화탄소(CO₂)를 전혀 발생시키지 않고 화석연료인 휘발유를 영원히 쓸 수 있게 된다. 굳이 막대한 돈을 들여 화석연료 인프라를 전기 또는 수소로 바꿀 필요가 없어지는 것이다.
미 공군을 위한 청정연료 연구의 결과물인 그린 프리덤은 원자력발전소 네트워크를 활용, 대기 중의 CO₂를 포집한 뒤 화학공정을 거쳐 휘발유로 변환하는 방안을 제안한다. 이 프로젝트가 전 세계로 확대 적용되면 단순히 CO₂ 배출 저감에 더해 공기 중 CO₂ 농도의 감소도 꾀할 수도 있다.
이 계획에 참여 중인 미국 로스알라모스 국립연구소의 원자력학자 제프리 마틴 박사는 "우리는 단 하나의 유해성도 없거나 화석연료를 절대 사용하지 않는 기술을 말하려는 게 아니다" 며 "발생시킨 CO₂만큼 공기 중의 CO₂를 포집, 탄소중립을 이루려는 것"이라고 밝혔다.
이 계획의 핵심기술은 원전의 냉각탑을 대형 CO₂ 포집장치로 바꾸는 것이다. 일반 냉각탑은 공기를 빨아들여 원자로에서 나온 고온의 물을 냉각하는데 그린 프리덤에서는 냉각수에 CO₂ 흡착 효과가 있는 탄산칼륨을 혼합, 공기를 통과시킬 계획이다. 이후 흡착된 CO₂를 특수 전기화학공정을 통해 분리하고 수소(H₂)와 혼합하여 합성가스를 만든다.
합성가스는 수소와 일산화탄소가 2:1의 비율로 섞여 있다. 바로 이 합성가스를 화학 반응시키면 휘발유로 변환할 수 있는 메탄올(CH₃OH)이 나오는 것이다. 이 방법으로 원전 1기에서 연간 270만ℓ의 휘발유 생산이 가능하다. 현재 그린 프리덤에서는 텍사스주 상원의원이 확보한 기금을 활용, 서부 텍사스에 건설 예정인 신규 원전에 시범시설을 채용할 계획이다. 예정대로 라면 오는 2018년경 이곳에서 생산된 휘발유를 볼 수 있다.
원자력 부활의 선봉장
환경운동가 제스 오수벨은 국토 보전을 위해 전력생산량이 적은 재생에너지를 잊어야 한다고 말한다
서기 2070년. 뉴욕발 보스턴행 열차가 달리고 있다. 도심 외곽지역이지만 창문 밖에는 원자력발전소 한 두 곳을 제외하면 초록색 풀밭 뿐이다. 과거 친환경적 미래를 위해 경쟁적으로 건설했던 풍력발전과 태양광 패널, 바이오매스 공장 등은 이곳에 없다. 사실 이 열차에서는 밖을 볼 수 없다.
지하를 시속 500㎞ 속도로 달리고 있는 자기부상열차이기 때문이다. 열차 구동에 필요한 에너지는 원자력발전소로부터 받는다. 이것이 환경운동가이자 미국 록펠러대학의 인간환경프로그램 책임자인 제스 오수벨 박사가 추구하는 60년 뒤의 풍경이다. 그의 비전은 너무 급진적이다. 또한 국토 보전과 에너지 효율을 그 무엇보다 중요하게 여겨 뜻을 같이 하는 동료들도 많지 않다.
실제로 오수벨 박사는 "청정에너지, 재생가능 에너지 기술을 우선시하는 사람들은 그 기술로 주택 한 곳 정도가 사용할 전력만 생산해도 만족해한다"며 못마땅해 하고 있다. 그는 또 "세상에 있는 20억 가구가 넘는 주택이 있음을 생각하면 이것이 얼마나 비효율적인지 알 수 있다"며 "1,000㎿급 원전과 동일한 전력을 풍력발전으로 얻으려면 서울시 보다 넓은 800㎢, 태양발전도 150㎢ 면적의 발전소가 필요하다"고 강조했다.
유기농법조차 단위면적당 수확량이 최소한 기존 농법과 동등해야만 국토보전 측면에서 효용성을 가지는데 기존 신재생에너지로는 이를 충족시키기 어렵다는 얘기다. 대다수 환경론자들이 이러한 주장에 공감하지 못하더라도 그들은 오수벨의 의견을 완전히 무시하지는 못한다. 그는 지구온난화 문제를 전일제로 연구한 최초의 연구자 중 한명이 지난 1979년 개최된 최초의 UN 기후변화회의 조직에도 직접 참여했던 저명한 과학자이기 때문이다.
오수벨 박사는 현재까지 대다수 시간을 22세기의 지구촌 인구인 100억명을 부양할 수 있는 미래비전 확립에 투자해왔다. 그리고 이에 맞춰 에너지와 식량을 어떻게 공급해야하는지, 자연보존을 위해서는 얼마만큼의 땅을 자연상태로 남겨 놓아야 하는지에 대해 강조해왔다.
최근 들어서는 그의 생각에 반대하는 사람들조차 그의 말에 불안해하고 있다. 오수벨 박사의 주장 중 가장 비상식적인 내용조차 현실로 나타나고 있는 탓이다. 일례로 오수벨 박사는 사람들의 행동양식을 변화시키려는 정책을 펼치기 보다는 기술개발을 통해 사람들이 에너지나 환경문제에 신경 쓰지 않도록 하는 쪽을 더 선호했다.
그는 지난 100년간 그 어떤 규제정책도 없었지만 기술발전에 따라 연료소비가 이산화탄소 배출량을 저감하는 방향으로 진화했다는 사실로 이런 자유방임적 시각을 정당화한다. 실제로 목재는 탄소 원자와 수소 원자의 비율이 10:1이지만 석탄은 2:1, 석유는 1:2이며 천연가스는 1:4나 된다. 게다가 미래에는 아예 100% 수소로만 이루어진 연료를 사용하려 하고 있다. 이에 오수벨 박사는 세상만물을 발전시키는 것은 결국 기술이라 믿고 있다. 그가 꿈꾸는 2070년의 미래는 다음과 같은 모습일 것이다.
에너지: 오수벨 박사의 탄소제거 모델에 의하면 수십년 내에 메탄발전소가 석탄발전소를 대체할 것이다. 이 메탄발전소는 전력사용량이 많은 낮에는 전력을 생산하고 밤에는 물을 전기분해해 수소를 만든다. 이렇게 하면 경제적 이익이 극대화된다. 물론 궁극적 지향점은 완전한 원자력 기반 사회다. 그런데 수많은 원전에서 사용할 우라늄은 어떻게 구할까. 그는 바다에서 캐 오면 된다고 본다. 해수에는 향후 1만년 이상 사용 가능한 양의 우라늄이 녹아 있기 때문이다. 해수 속의 우라늄은 농도가 3.3ppb에 불과해 추출에 어려움이 있지만 불가능은 아니다. 경제성 문제가 있기는 해도 이미 일본 연구팀이 해류에서 우라늄의 추출에 성공했다.
방사능 폐기물: 오수벨 박사는 러시아와 영국에서 방사능 폐기물을 이용한 일명 '자가 굴착 캡슐'을 연구했다. 텅스텐 외피로 제작된 원형 캡슐 속에 방사능폐기물을 넣고 해저에 떨어뜨리면 방사능에 의해 암석이 녹으면서 스스로 수㎞ 아래로 파고 들어 가는 형태다. 그는 "방사능 폐기물은 무겁고 뜨겁다"며 "자가 굴착 캡슐은 이 특성을 제대로 이용한 기술"이라고 밝혔다. 이 캡슐에 대한 상세한 리포트를 발표한 바 있는 영국 셰필드대학의 마이클 오조반 박사는 "아직 이론에 불과한 기술이지만 캡슐에 음향탐지기를 부착하면 방사능 폐기물을 처리하면서 지구의 내부구조 연구까지 하는 일석이조의 효과가 있다"며 "캡슐 실용화의 과학적 가치는 화성탐사와 맞먹을 것"이라고 평가했다.
교통수단: 2070년의 교통수단은 연료전지차와 수소항공기, 그리고 자기부상열차뿐이다. 오수벨 박사는 이를 다음과 같이 설명한다. "공항의 혼잡을 해소하기 위해 20~30초마다 한 대씩 항공기를 이륙시키기는 어렵습니다. 하지만 이용자가 많은 국내 구간에 초고속 자기부상열차를 대량 배치하면 항공기를록 하면 됩니다." 자기부상열차를 지하터널로 운행케 한 것은 지표면의 국토를 가급적 보전하기 위해서다.
이 터널은 또 미래의 전력망에 쓰일 초전도 전선의 배선망으로 활용할 수도 있다. 현재도 많은 기차들이 완전히 대체할 수 있습니다. 항공기는 값비싼 터널 공사를 하기 어려운 구간만 담당토 지하로 다니며 중국의 상용 자기부상열차의 속도는 이미 시속 500㎞에 이르고 있다. 미국 에너지부(DOE)는 초전도체의 경제성 확보를 위해 수백만 달러를 투자 중이다. 오수벨 박사는 이 모든 상황이 자신의 이상과 잘 맞아 떨어진다고 강조한다.
게으른 환경운동가 : 손쉬운 환경 보호 방법
낡은 가전기기를 전당포에 맡겨라
게으른 환경운동가들이 낡은 가전제품을 재활용하며 돈까지 챙길 기회가 왔다. 가젤닷컴(gazelle.com) 필요 없는 가전제품을 보내면 된다. 이곳에서는 제품 상태를 확인한 후 100달러 내외에서 수표를 발급해주며 해당 제품은 재활용된다. 사이트의 검색창에 모델명을 입력하고 제품상태와 관련한 질문에 답을 하면 포장상자도 보내준다. 가젤닷컴 gazelle.com
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