이지사이언스 시리즈 Easy Science Series 11 그린으로 함께 나누는 미래 생활 속 녹색기술 이야기

11 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 녹색기술센터(GTC) 2000년대 이후 국제 사회의 가장 큰 관심사는 심각한 환경오염 과 에너지 위기를 해결하고 인류의 지속가능한 발전을 추구할 수 있는 방안을 마련하는 것입니다. 이를 위해 세계 각국은 화석 연료에 기반을 둔 개발 위주의 패러다임에서 벗어나, 녹색기술 과 녹색산업을 새로운 성장동력으로 마련해 적극적인 투자와 인 프라 확충에 주력하고 있습니다. 녹색기술센터(GTC)는 이런 시대적 요구에 부응하기 위해 2013년 2월 미래창조과학부 산하 녹색기술정책연구소로 설립 되었고, 기후변화 대응, 온실가스배출 감축, 신재생에너지 개 발, 에너지효율 향상 등을 위한 기술정책 수립과 국제협력 체계 부문에서 세계적 정책기관으로 발돋움하기 위해 성장하고 있습 니다. Easy Science Series 쉬운 과학 즐거운 상상 이지사이언스 시리즈 11 그린으로 함께 나누는 미래 생활 속 녹색기술 이야기 김태건, 이현숙, 문경은, 김형주, 이혜진, 손범석, 곽영훈, 김의권 지음 이지사이언스 시리즈(Easy Science Series)는, 미래창조과학부와 한국과학창의재단, 그리고 미래부 산하 정부 출연연구기관이 공동으로, 일반인이 쉽고 재미있게 읽을 수 있도 록 제작하고 보급하는 과학기술 대중도서 시리즈입니다. 미래부 가 기획하고 과학창의재단이 제작 총괄하는 가운데 출연(연) 소속 연구원의 집필 참여를 통해 출연(연)과 관련된 과학아이템을 흥미 진진하게 풀어냅니다. 아울러 연구기관의 연구개발 성과도 소개 하며 현장의 목소리를 전달합니다. 이지사이언스 시리즈는 국가 경쟁력의 근간이 되는 핵심 과학기 술에 대한 국민의 이해를 높이며, 과학지식 소양을 함양하는 데 도움이 되도록 일반 대중의 눈높이에 맞춘 과학기술 교양서입니 다. 출연(연)의 우수 연구성과와 과학기술 위상을 널리 알리고 과 학기술인의 자긍심을 고취하는 한편, 과학기술인과 사회의 소통 을 통해 융합과 창조의 새로운 아이디어를 창출하는 데 기여하고 자 합니다. 이지사이언스 시리즈는 책자 형태뿐 아니라 전자책 형태로도 제 작되고 보급돼 스마트폰을 포함한 다양한 IT기기에서 활용할 수 있습니다. 특히 전자책에는 독자의 흥미를 끌 수 있도록 동영상, 퀴즈 등이 담겨 있습니다. 발간된 이지사이언스 시리즈는 사이언 스올(www.scienceall.com)과 각 출연(연) 홈페이지에서 무 료로 받아볼 수 있습니다. GTC는 정책 기획 역량과 기술 전문성을 갖춘 국내 유일의 녹색 기술 싱크탱크로, 국가 정책연구 수요에 긴밀히 대응하고 미래 발전방향을 제시함으로써 우리나라 녹색기술의 경쟁력을 제고 하는 한편, 선제적인 종합 정책을 기획 지원하는 것을 소임으로 하고 있습니다. 또한 국제협력 네트워크를 구축하여 우리나라 녹색기술 성과의 확산을 선도하고 해외 우수 녹색기술 연구기관과의 공동 협력 을 활성화함으로써 대한민국이 글로벌 녹색기술의 표준이자 리 더가 될 수 있도록 노력하고 있습니다. 국제기구와의 협력사업, 개발도상국을 위한 기술이전 지원 등으로 국제 사회의 동반성장 03500 에도 기여하고자 합니다. 9 791186 271032 ISBN 979-11-86271-03-2

이지사이언스 시리즈 Easy Science Series 11 그린으로 함께 나누는 미래 생활 속 녹색기술 이야기

그린으로 함께 나누는 미래 생활 속 녹색기술 이야기 김태건, 이현숙, 문경은, 김형주, 이혜진, 손범석, 곽영훈, 김의권 지음 이지사이언스 시리즈 11 그린으로 함께 나누는 미래 생활 속 녹색기술 이야기 2015년 3월 23일 초판 1쇄 인쇄 2015년 3월 23일 초판 1쇄 발행 저자 김태건, 이현숙, 문경은, 김형주, 이혜진, 손범석, 곽영훈, 김의권(집필순) 기획 미래창조과학부 발간 녹색기술센터, 한국과학창의재단 홈페이지 www.gtck.re.kr, www.scienceall.com 제작 (주)동아사이언스 편집 동아사이언스 출판등록 2001. 3. 15 (제312-2001-000112호) 주소 (140-877) 서울시 용산구 청파로 109 전화 (02)3148-0745 팩 스 (02)3148-0809 홈페이지 www.dongascience.com ISBN 979-11-86271-03-2 03500 * 잘못된 책은 바꾸어 드립니다. ** 본 책의 내용에 대한 무단 전재 및 복제를 금합니다. *** 본 책의 내용을 인용할 시에는 반드시 출처를 표기합니다.

머리말 기후변화 대응과 녹색기술 이야기 국내에서 1000만 명이 넘는 관객을 모으며 흥행했던 <인터스텔라>를 보면, 그 배경에 대 해 우리가 심각하게 생각해 볼 것이 있다. 영 화 속에서 지구는 극심한 기후변화, 병충해, 식 량난에 시달려 학교에서도 농업 위주로 가르 치고, 공학자들은 별로 쓸모가 없어 소수만 존 재하는 사회다. 황사 같은 먼지가 폭풍처럼 밀 려오고, 밀농사가 불가능해져서 옥수수만 심으 며, 병든 사람들이 점점 늘어나는, 한마디로 인 류의 종말을 향해 달려가는 상황을 보여주고 있다. <인터스텔라>는 지구를 황폐화한 주범으로 묘사되는 병충해와 황사를 도대체 누가, 왜, 어떻게 불러왔는지 아무런 이야기도 하지 않지만, 우리는 인류의 생존과 번영, 행복 이라는 미명 아래 인간이 지구의 환경을 파괴해 왔다는 것을 알고 있다. 18세기 중엽 영 국에서 일어난 산업혁명 이후 석탄, 석유, 천연가스 등 화석연료를 에너지원으로 사용 하면서 대기 중 온실가스 농도가 2004년에는 1770년에 비해 70% 증가했다. 이산화탄 소, 메탄, 아산화질소 등 주요 온실가스의 농도는 인간이 화석연료를 사용한 이후 뚜렷 하게 증가했다. 온실가스 증가에 따른 기후변화는 잦은 가뭄과 홍수를 불러일으킬 것이고, 사막화도 더욱 심해질 것이다. 농작물들은 바뀐 기후에 적응하지 못하고, 농사는 점점 더 어려워 지고 있다. 예를 들면, 지난 몇 년 사이에 미국 남서부 지방이 겪고 있는 가뭄은 일시적 인 것이 아니다. 이러한 상황은 2014년 4월 미국 쇼타임(Showtime) 채널에서 9부작 으로 방영된 <위험한 삶의 나날들(Years of Living Dangerously)>에서 극명하게 보여 주는데, 여기에 소개된 예측 지도에 따르면, 2080년 7월 미국 북부를 제외한 대부분 지 역의 온도가 섭씨 40도 이상이 될 것이며 미국에서 농산물 재배가 거의 힘들 것이다. 이 작품은 영화 <아바타>의 감독 제임스 카메론과 캘리포니아 주지사를 지냈던 아널드 슈 워제네거가 공동 제작자로 참여한 기후변화 다큐멘터리다. 이 다큐멘터리에서 지구의 기후변화 대응책에 동참하는 할리우드 스타 맷 데이먼, 제 시카 알바, 해리슨 포드 등이 전 세계를 여행하며 기후변화에 따른 직접적인 피해를 받 은 사람들의 사연을 소개했다(https://www.youtube.com/user/Years). <뉴욕 타임 즈>지 칼럼니스트로 유명한 토마스 프리드먼은 이 다큐멘터리에서 기후변화로 인한 가 뭄이 시리아 내전의 원인 가운데 하나일 수 있다고 주장했다. 2014년 발표된 지구생명 보고서 에 따르면, 지난 40년 동안 전 세계 척추동물의 수가 50% 이상 감소했으며, 현 재 동물 종의 약 1/3은 멸종 위협을 받고 있거나 멸종위기 동물인데, 기후변화가 이에 대한 중요 원인 중 하나라고 한다. 기후변화에 따른 재해 재난 가능성은 미국에만 국한된 것이 아니다. 한국은 온실가 스 배출량이 세계 7위를 기록할 정도로 높고, 대기 중 이산화탄소 농도의 경우 2011년 기준으로 전 지구 평균(391ppm)보다 높은 것(395.7ppm)으로 나타났다. 그런데도 우 리는 아직 기후변화에 무관심하고 무책임하게 생각하고 있는지도 모른다. 그렇지만 우 리도 어느 순간 기후변화로 고통을 받게 될 수 있다. 곡물자급률 22%에 불과한 한국이 야말로 식량위기 에 가장 취약한 국가이기 때문이다. 지구온난화에 대한 국제 사회의 노력은 이미 오래전부터 시작됐다. 1979년 제1차 국 제기후총회에서 세계 여러 나라를 대표하는 기후학자들은 한 곳에 모여서 기후변화 문 제의 심각성을 논의했다. 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)은 기후변화가

세계 곳곳에 사는 사람들에게 어떤 영향을 미치는 지에 대해 연구했다. 그 결과 지구환경에 대한 대 응 방안을 마련하기 위해 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) 를 1988년 설립했다. 그리고 국제 사 회는 지구온난화의 원인인 온실가스를 줄이기 위 해 기후변화협약을 채택했다. IPCC에 따르면, 전 세계 해수면이 빠른 속도로 상승하고 있는데, 많은 과학자들은 바다의 해수면 이 1m 상승할 경우, 바다보다 낮은 땅이 많은 네 덜란드는 국토의 6%가, 아시아에 있는 방글라데 시는 국토의 17.5%가 물속에 잠길 것이라고 예상 한다. 또한 지구의 온도가 2 오르면 열대지역 농 작물이 크게 감소해 약 5억 명이 굶주릴 위기에 처 하고, 최대 6000만 명이 말라리아에 걸릴 수 있다. 33%의 생물은 멸종 위기에 직면하게 된다. 지구의 온도가 4 오르면 유럽의 여름 온 도가 50 까지 오르고, 이탈리아, 스페인, 그리스, 터키가 사막으로 변한다. 북극의 얼음 이 사라져서 북극곰처럼 추운 지방에 살던 생물들은 멸종한다. UN은 반기문 사무총장의 주관하에 2014년을 세계 군소도서국의 해(International Year of Small Island Developing States) 로 지정했고, UNEP은 이를 지지하기 위해 군소도서국의 기후변화 대응에 초점을 맞추어 세계환경의 날을 기념했다. 특히 기후변 화로 인한 군소도서국의 취약성과 성장 위험, 위급함을 알리고 군소도서국의 중요성에 대한 이해를 높이고자 했다. 군소도서국들은 남태평양 사모아섬에서 2014년 총회를 열 2015년은 기후변화와 관련해서 가장 중요한 해일 것이다. 2014년 12월 2일부터 3주 간 페루 리마에서 열렸던 기후변화 당사국 총회(COP20) 에 이어 2015년에 프랑스 파 리에서 COP21 총회가 열린다. 이때까지 대부분 국가는 기후변화에 대한 실효성 있는 대책에 합의해야 한다. 요약하면, 오늘날 지구는 온난화 현상에 의해 점차 숲은 사라지고, 사막화 현상이 증 가하고 있다. 또한 일부 국가에서는 깨끗한 물이 부족해 매년 사망하는 사람들이 늘고 있으며, 해수면은 계속 상승하고 있다. 생물다양성 보전 측면에서 보면 많은 동식물이 멸종 위기에 처하며 외래종이 국경을 넘나드는 탓에 생태계가 심각한 위협을 받고 있 다. 해양 환경은 바다에 쌓인 쓰레기 등으로 물이 오염됐기 때문에 바닷물고기가 사라 지고 있으며 바닷물 온도 상승으로 생태계가 변화되고 있다. 번영과 발전만을 추구하던 무분별한 개발은 지구의 심각한 오염과 환경파괴를 초래했고, 결과적으로는 인류의 생 존도 위협받게 됐다. 지금 우리는 지구를 되살리기 위한 노력이 매우 시급하고 절실한 것이다. 녹색기술센터의 연구원들이 함께 모여 기후변화 대응에 대해 토론하고 각종 녹색기 술의 전문분야별로 연구했던 내용을 정리해 생활 속 녹색기술 이야기 에 담았다. 이는 수소를 이용한 전기 생산, 건물 에너지 절약에 관련된 기술과 에너지 하베스팅 기술, 폐 수 변신 및 쓰레기 자원화에 대한 환경 친화적 기술, 온실가스 줄이는 비법과 그에 따른 작은 섬나라의 문제점과 대응책, 전통마을로부터 배우는 녹색기술 등 다양한 접근으로 지구를 소중히 지키고 가꾸는 노력이다. 이런 녹색기술 분야가 미래 융합기술, 새로운 산업과 일자리 창출로 연결될 것이다. 우리가 에너지 절약, 친환경 제품 사용, 자원 재 활용 등 주변의 작은 것부터 실천한다면, 청정한 지구, 지속가능한 녹색 지구에서 행복 한 삶을 살 수 있을 것이다. 고 생태계와 인간의 관계를 강조했다. 트리니다드 토바고, 통가, 사모아, 수리남과 같은 작은 섬들은 기후변화, 폐기물 관리, 천연자원의 감소, 인구 과잉, 극단적인 자연재해 등 다양한 문제에 직면하고 있으며, 지구온난화가 해수면상승을 야기하므로 그중 기후변 2015년 3월 녹색기술센터 화가 가장 큰 당면과제다.

목차 머리말 004 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 01 섬이 가라앉고 있다! 014 02 왜 섬들이 물속으로? 017 03 우리 섬은 우리가 지킨다 021 04 녹색섬 개발 프로젝트 024 05 전 세계 도서, 힘 모아 대처한다 028 06 제주도, 녹색섬으로 변신 중 031 07 에너지 자립섬 울릉도 꿈꾼다 035 01 더러운 물은 어디에서 생길까 064 02 더러운 물 목욕시키기 067 03 폐수 이용해 에너지 만든다 071 04 깨끗하게 변한 물 이용하기 074 05 물 발자국을 따져보자 079 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 CHAPTER 4 쓰레기를 자원으로 순환하라 01 탄소발자국이 뭐예요? 042 02 가전제품에 붙어 있는 에너지소비효율등급 046 03 멀티탭이 똑똑해진다?! 050 04 새는 물 막는 법 054 05 보일러를 집 밖에서 끌 수 있다면? 058 01 선진국일수록 쓰레기 많이 배출한다? 086 02 쓰레기 썩는 데 1만 년 걸려 088 03 제품도 사람처럼 태어나고 죽는다 092 04 폐기물을 에너지로 만드는 법 094 05 자원순환의 대표, 소재 재활용 096 06 재이용하거나 재제조하거나 100

CHAPTER 5 수소로 전기 만드는 마법, 연료전지 CHAPTER 7 건물 에너지 관리하는 비결 01 아폴로호는 어디서 전기를 얻었을까 104 02 오염물질 제로 의 녹색 전지 107 03 단위전지 원하는 대로 쌓는다 109 04 연료전지, 자동차와 가정에 들어왔다 113 05 수소는 어디서 구하지? 118 06 연료전지로 지구가 얼마나 깨끗해질까 122 01 환경에 순응하는 건물 148 02 건물에 바라는 4가지 쾌적감 154 03 차양은 언제 쳐야 할까 158 04 심야전기로 얼음 얼려 냉방한다 162 05 건물에너지관리시스템, 최신 ICT 기술과 만나다 165 CHAPTER 6 버려지는 에너지 이용하는 신개념 발전, 에너지 하베스팅 01 에너지의 수확이란? 128 02 자동차 폐열에서 에너지 얻는다 132 03 인체 열로 휴대전화 충전한다고? 134 04 춤추면 전기 발생한다 136 05 빗방울에서 에너지 수확하기 138 06 웨어러블 디바이스와 찰떡궁합 140 07 미래사회 바꾸는 에너지 하베스팅 142 CHAPTER 8 미래를 보는 전통녹색기술 01 과거에서 온 미래 녹색기술 170 02 도랑은 살아 있다 173 03 마을 되살려낸 도랑 176 04 우리가 알고도 놓친 연못 178 05 우리 마을이 달라졌어요 180 06 홍수를 이기는 선조들의 지혜 182 07 전 세계에 부는 전통녹색기술 바람 187 필자 소개 190 이미지 출처 192 010 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 011

CHAPTER 1 01 섬이 가라앉고 있다! 02 왜 섬들이 물속으로? 03 우리 섬은 우리가 지킨다 04 녹색섬 개발 프로젝트 가라앉는 섬 이야기 05 전 세계 도서, 힘 모아 대처한다 06 제주도, 녹색섬으로 변신 중 07 에너지 자립섬 울릉도 꿈꾼다 012 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 013

01 섬이 가라앉고 있다! 섬은 사방이 물로 둘러싸여 있어서 다른 지역과는 해로, 항로 그리고 수중해협 이나 교각을 통해 연결돼 있다. 전 세계에 사람들이 사는 유인섬은 9000개 정도 로 추정된다. 한국의 경우, 유인도서는 482개이다. 우리에게 잘 알려진 대부분의 유인섬들은 관광지로서 많은 이들에게 휴식과 낭만을 제공하는 공간으로 활용되 평균 해발고도가 2m가 되지 않는 몰디브는 해수면 상승으로 수몰 위기에 처해 있다. 고 있다. 하지만 이러한 휴식과 낭만의 장소 그리고 그 지역주민에게는 삶의 터전인 섬 이 가라앉고 있다. 지구온난화가 진행되면서 남극과 북극의 얼음이 녹고 수면이 상승해 많은 섬들이 물속에 잠기고 사라져갈 위험에 처해 있다. 세계의 섬들 중 수면상승으로 인한 최대의 피해국이 될 것으로 추정되는 국가 가 있다. 26km²(여의도의 약 3배) 크기에 전체 인구 약 1만 명이 사는 남태평양 의 아름다운 섬나라 투발루. 이 나라는 원형 산호초 섬들의 평균 해발고도가 채 2m가 되지 않고, 국가의 가장 높은 지점이 5m에 미치지 못한다. 이곳의 연간 수 면상승률은 지난 20년간 0.07mm였던 반면, 최근에는 1.2mm로 급격히 높아지고 있다. 기후변화에 따른 엘니뇨와 라니냐(열대 동태평양의 해수온도가 평년보다 높거나 낮은 이상해류현상)는 열대 돌풍이나 해일 그리고 가뭄을 야기해 투발루 를 비롯한 남태평양의 도서지역이 또 다른 환경문제에 직면하고 있다. 주변국과 거리가 멀리 떨어져 있어 관광객이 많지 않고, 대부분의 관광객들은 생태관광(대 중관광과는 다른 친환경적인 관광)을 목적으로 투발루를 방문하고 있다. 해수면 상승과 엘니뇨 및 라니냐에 의한 영향은 인도양의 아름다운 도서국인 몰디브에도 미칠 것으로 예상되고 있다. 몰디브는 해일 등으로 세계에서 세 번째 로 기후변화 취약 도서로 평가받는다. 이 나라의 전 대통령이자 환경주의자인 모 하메드 나시드는 2009년 수중 퍼포먼스를 통해 이산화탄소 배출에 대한 감축의 노력이 없으면 우리 모두가 멸종한다고 발언하며 자국을 포함한 전 세계가 겪고 있는 글로벌 위험에 대해 경종을 울린 바 있다. 도서지역은 아니지만 미국의 플로리다 주 남동부 해안에 있는 마이애미는 폭 풍해일 위험성이 높아 세계에서 폭풍해일에 가장 취약한 도시로 평가받고 있다. 허리케인 등의 기존 대규모 폭풍이 잦을 뿐 아니라 기후변화에 따른 수온의 이상 변화로 인해 해일의 빈도수가 대폭 증가하고 있기 때문이다. 014 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 015

한 걸음 더 02 왜 섬들이 물속으로? 대부분의 섬은 육도 세계에는 많은 섬들이 있다. 세계에서 가장 큰 섬인 그린란드, 마천루로 유명한 맨해튼 섬, 여러 개의 삼각주로 이루어진 남부 네덜란드 델타지역의 섬들, 따뜻한 남태평양의 하와이 도서지역 등. 크기뿐 아니라 기후도 각양각색이다. 한 가지 중요한 사실은 섬이 암초보다는 크고 대륙보다는 작다는 것이다. 오스트레일리아의 경우, 큰 섬처럼 보이지만 대륙의 일부로 이해돼야 한다. 일반적으로 섬은 육도( 陸 島 ), 양도( 洋 島 ), 그리고 인공섬으로 분류할 수 있다. 육도는 본 래 육지였던 것이 가라앉아 남은 부분이거나 대륙붕의 일부가 융기해 생긴 섬인 반면, 양 도는 대륙과 관계없이 해상에 독립적으로 생긴 섬이다. 우리가 아는 대부분의 섬은 육도이 섬들이 물속으로 가라앉는다는 것은 엄밀히 말하면 해수면이 상승해 섬들이 물에 뒤덮인다는 뜻이다. 지구온난화로 인해 남북극의 빙하를 포함한 얼음이 녹 으면서 바다의 수위가 올라가서 해발고도가 낮은 섬지역의 생존이 위협받고 있 며, 화산섬들은 양도이다. 인공섬은 둑을 쌓아 만든 970km² 넓이의 네덜란드 플레보폴더 (Flevopolder) 섬이 대표적이다. 는 것이다. 극지대의 빙하를 녹게 만든 지구온난화는 왜 발생된 것일까? wikipedia/nasa 대표적 인공섬 플레보폴더. 북극곰 한 마리가 북극해에 떠 있는 얼음 위에 간신히 올라타 있다. 016 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 017

20세기 후반 과학자들은 지구온난화로 인해 각종 문제가 발생할 수 있다고 지 속적으로 반복해 경고했다. 다양한 생물 종이 사라질 수 있다는 위협, 인류의 식 량문제, 해수면 상승으로 인한 도서지역과 육지의 감소, 우리사회에 미치는 전반 적인 파급효과 등 다양한 문제뿐 아니라 그 원인을 규명하고 이들 문제를 해결 하기 위한 이슈들에 대해 논의하기 시작했다. 이 논의에서 온실가스 효과로 인 해 지구에 들어온 태양열이 지구 밖으로 나가지 못하는 문제가 지구온난화의 주 요 이유로 제기됐다. 즉 환경오염으로 인해 이산화탄소 배출이 증가하고 배출된 이산화탄소가 지구온난화를 야기하고 있다는 주장이 가장 타당한 것으로 여겨 졌다. 1990년대에는 문제에 대한 경각심이 고조되면서 국제연합(UN)에서 UN기후 <그림> IPCC의 평균 온도상승 예측률 온도( ) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-0.1-0.2 IPCC 2007 IPCC 2001 IPCC 1995 IPCC 1990 NASA GISS 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 연도(년) 변화협약(UNFCCC, United Nations Framework Convention on Climate Change)이라는 글로벌 기후변화대응 체제를 만들고 지구온난화에 대한 전 세계 적인 대응을 논의하고 준비하게 됐다. 현재 196개 국가가 회원인 기후변화협약은 1997년 마련된 교토의정서를 통해 이산화탄소를 감축하기 위해 노력하자는 최 초의 국제적 합의를 바탕으로 공동이행을 시도하고 있다. 하지만 이산화탄소 주 <그림> 인간이 일으킨 온실효과에 대한 IPCC 보고서의 변화 인간이 야기한 온실가스효과의 분량 요배출국인 강대국들(미국, 일본, 러시 아 등)이 의무이행을 거부하면서 유럽 연합을 중심으로 절반의 성공을 거두 1990년 정량화 못함. 1995년 인간의 영향 식별함. 2001년 1951년 이래 지구 온도 상승의 50% 이상에 대해 인간이 방출한 온실가스가 67~90% 정도 책임 있음. 2007년 적어도 90% 책임 있음. 2013년 적어도 95% 책 임 있음. 게 된다. 비록 모든 국가가 끝까지 같 이 하지는 않았지만, 이러한 시도를 통 녹색기술센터 UN기후변화협약 회의. 해 글로벌 위험에 대한 전 지구적 노력 의 장은 자리를 잡아가기 시작했다. 지구온난화의 이유에 대해서도 더 정확한 원인을 찾아가고 있다. 온실가스 효과를 만들어내는 이유는 사람들이 환 경을 오염시키고, 이로 인해 이산화탄소가 배출되기 때문이라는 주장이 있었다. 그리고 지구의 빙하기 주기에 따라 지구온난화가 나타난다는 주장, 태양의 활발 018 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 019

한 활동에 따라 지구 기온이 상승한다 는 주장도 있었다. 이 원인에 대한 대 답과 문제해결 방법을 찾기 위해 전 세 계의 전문가들은 기후변화에 대한 정 03 우리 섬은 우리가 지킨다 미국 플로리다 주 남동부는 기후변화에 따라 수온이 상승해 허 리케인에 의한 해일의 빈도수가 대폭 증가했다. 사진은 허리케인 구름 사진. 부간 패널(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)을 구성 했다. 이 패널은 지금까지 총 5차의 평 가보고서에서, 인류가 산업혁명 이후 도서지역에 사는 이들에게는 지구온난화로 인한 해수면 상승의 문제는 심각한 온도상승률을 2 이내로 유지하지 못 이야기다. 이 문제가 사람이 이산화탄소를 과도하게 배출하기 때문에 일어난다 하면 인류는 위험에 처한다는 주장과 함께 인간이 지구온난화를 야기했다는 가 설의 확률이 95% 이상임을 조사결과로 제시했다. 현재 국제사회에서는 온도상승률이 2 를 넘지 않도록 다양한 논의를 통해 방 법을 찾으려고 노력 중이다. 이 노력의 중요한 일환으로 신기후체제를 만들어서 전 세계가 대응하려 하고 있다. 이는 모든 국가가 자발적으로 각국의 이산화탄소 배출량을 어떻게 감축할 것인지 그리고 지금의 상황에 어떻게 잘 적응할 수 있을 지에 대한 계획을 만들어 발표하고 논의해서 모두가 공동의 목표를 달성하기 위 해 노력하자는 것이 주요 내용이다. 최근 페루 리마에서 개최됐던 제20회 당사국 총회(COP 20)에서는 선진국과 개도국 모두가 자발적으로 계획을 세워서 2015 년 21회 당사국 총회에서 발표하고 논의하자는 내용에 합의했다. 이러한 국제 논의에서 기후변화에 가장 취약한 지역인 도서지역은 최빈국과 함께 감축계획안 제출 의무에서 면제되는 특권을 받았다. 하지만 섬지역은 자신 들의 생존에 대한 문제이므로 스스로를 위한 적극적인 노력을 계속할 것으로 전 망된다. 는 사실이 분명해진 만큼, 해발고도가 낮은 도서지역의 주민들에게 상승하는 바 다의 높이는 생존이 걸린 문제다. 세계적으로 지구온난화에 가장 취약하다는 섬지역 투발루의 경우, 지역민의 노력은 눈물겹다. 총 9개의 섬 중 유인섬이 8개인 투발루는 현재 2개의 섬이 사 라졌고, 수도 푸나푸티도 이미 침수한 상태다. 잦은 폭풍과 해일로 인한 시설 피 해, 주력사업 부재로 인한 경제적인 불안정, 토양에 침범한 소금기로 인한 식수 부족과 농작물 폐해 때문에 1만여 명의 투발루 국민은 환경난민이 될 위험에 처 해 있다. 월리 텔라비 투발루 총리는 인터뷰를 통해, 섬 대부분이 바닷물에 잠 긴다고 해도 우리는 이 땅을 떠나지 않을 것이며, 그렇게 할 수 있도록 이 사태를 막아야 한다 는 비장한 각오를 전달한 바 있다. 투발루는 현재 2020년까지 100% 재생에너지를 통한 발전을 이루겠다는 야심찬 계획을 세웠고, 이에 따라 세계 유수의 전력회사의 투자와 비정부기구의 도움을 받 아 태양광 발전시설을 설치 중이다. 일본에서는 해수담수화 시설을 설치해 투발루 의 부족한 식수문제를 해결하기 위해 인도적 도움을 주고 있다. 투발루 국민들은 020 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 021

몰디브에는 주변에 고리 모양의 산호초가 있는 섬이 많다. 세계에서 지구온난화에 가장 취약한 투발루. 수도 푸나푸티는 이미 침수한 상태다. 사진은 푸나푸티 해변. c wikipedia/stefan Lins 이산화탄소 배출을 줄일 수 있도록 전기와 열을 절약하는 생활을 실천하고 있다. 앞에서 언급한 침수 위험 도서인 몰디브는 아름다운 해변을 갖춘 최고의 휴양 지로 잘 알려져 있다. 몰디브 공화국은 스리랑카 남서부의 인도양에 위치한 작은 섬들의 집합체다. 1190개의 섬이 26개의 산호섬 그룹으로 무리 지어 있으며, 총 면적은 298km 2, 길이는 820km에 달한다. 몰디브는 총 인구가 약 30만 명인데, 지역과 인구로 보았을 때 아시아 국가로서는 매우 작은 국가이다. 국가는 해수면 으로부터 평균 1.5m로 낮은 고도를 유지하고 있다. 몰디브는 폭풍, 가뭄, 집중 강 우, 남인도양으로부터 발생한 사이클론에 의한 높은 파도처럼 지역적으로 복합 적인 위협에 정기적으로 노출돼 있다. 재난 위험 시나리오를 보면, 몰디브는 지구상에서 기후 변화에 가장 취약한 국 가 중 하나이기도 하다. 이러한 난점을 극복하기 위해 이 지역에는 기후완화를 위한 청정에너지 사업(CECM, Clean Energy for Climate Mitigation) 을 통해 에너지 효율을 측정해 적용하고 재생 에너지 사용을 높이며 석탄과 같은 화석원 료에 대한 의존을 줄이기 위해 노력 중이다. 태양광 발전시설을 설립해 재생에너 지원의 비율을 높이고 에너지 전환과 효율을 개선함으로써, 몰디브의 주 수입원 인 관광업과 수산업과의 안배를 이루어서 친환경적인 경제개발을 추진하고 있다. 022 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 023

04 녹색섬 개발 프로젝트 현재 가라앉고 있지는 않지만, 녹색섬 개발의 선도적인 역할을 하는 지역도 있 다. 덴마크의 삼소(Samsø)섬과 본홀름(Bornholm)섬이 대표적인 예다. 삼소섬 은 덴마크 중앙에 위치한, 114km 2 의 면적에 4200명이 사는 작은 섬이다. 66세 이상의 노인인구가 섬인구의 20% 이상(덴마크 평균은 13%)을 차지하고, 소득이 덴마크 평균보다 20% 이상이 낮은 비교적 낙후된 지역이었다. 1999년 섬의 주 요 산업 중 하나였던 돼지 도살업이 금지되면서 주민들이 경제적 어려움에 직면 하게 됐다. 관련 문제를 해결하기 위해 시민들이 발의하고 정부가 지원한 덕분에 삼소섬에는 육 해상풍력발전기 21기, 밀짚연소난방공장 3기, 나무조각 연소난방 공장 1기 등 다양한 재생에너지 시설 이 건설됐다. 이에 따라 풍력발전 터빈 을 건설해서 섬 내 전력 수요의 대부분 을 풍력발전으로 충당하고 있으며, 태 양열 및 바이오매스 연소공장을 건설 녹색섬 개발 정책을 펼치고 있는 덴마크 본홀름섬. 너지는 본토에 수출함으로써 10년 내 100% 재생에너지 자립의 섬, 100% 탄소 중립적인 섬으로 만들겠다 는 목표를 현실화하고 있다. 삼소섬은 전 세계의 대표 c samsoemaelk.dk 덴마크의 삼소섬. 해 섬 난방의 70%를 재생에너지로, 나 머지 30%는 열펌프 등 새로운 난방시 스템으로 충당하고 있다. 또한 남는 에 적인 녹색섬 사례이다. 본홀름섬은 2006년부터 2025년까지 재생에너지 자급도(해상 항공 운송 분 야 제외)를 100%로 만든다는 구상인 녹색섬(Bright Green Island) 개발 정책 024 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 025

카나리아제도 대서양 라 팔마 란사로테 테네리페 라 고메라 그란카나리아 푸에르테벤투라 엘 이에로 서부 사하라 엘 이에로 섬은 카나리제도에서 가장 서쪽에 위치하고 있다. 2014년 6월부터 풍력-수력 혼합 발전소를 가동하기 시작한 엘 이에로 섬. 을 시행하고 있다. 이 정책은 단순한 에너지 자립이 아니라 지속가능한 녹색성장 을 목표로 하고 있다. 이에 따라 덴마크 지방정부와 지멘스, IBM, 덴마크 에너지 등이 컨소시엄을 구성해 2009년부터 도서 내 자동차들을 스마트그리드에 연결 된 전기차로 바꾸려는 프로젝트를 진행 중이다. 이뿐 아니라, 섬의 녹색이미지를 이용해 재생에너지 시설을 관광 자원으로 활용하는 에너지 관광 프로그램을 개 발하고 있으며, 세계 각국 기업들의 재생에너지 실험무대로서 본홀름 섬을 마케 팅하고 있다. 현재 도서 내 40기의 풍력발전기가 설치돼 있어 총 전력 소비량의 33%(덴마크 평균은 20%)를 해결해 주고 있다. 또 하나의 대표적인 사례로 스페인의 엘 이에로(El Hierro) 섬을 들 수 있 다. 유네스코 세계생물보호지역인 카나리아 제도에 위치한 이 섬은 278km 2 면 적에 1만여 명이 살 정도로 규모가 작고 전력소모가 적은데, 연중 대륙으로부터 풍부한 바람이 불어온다. 2014년 6월부터 본격적으로 풍력-수력 혼합 발전소 (Gorona de Viento)를 가동하기 시작하면서 세계 최초로 재생에너지를 이용 한 100% 에너지 자급자족을 실현하고 있다. 평소 여유 전력으로 항구 인근에 있 는 저수지 물을 해발 700m에 있는 화산 분화구까지 끌어올려, 바람이 불지 않을 때는 이 물을 이용해 발전할 수 있는 대비책을 마련하고 있다. 이 발전소의 가동 으로 스페인 정부는 20년간 8,000만 유로(약 1,000억 원)를 절약할 수 있을 것으 로 예상하고 있다. 유네스코 세계생물보호지역인 카나리아 섬은 매년 이산화탄 소(CO2) 배출량 1만 8700톤을 없앨 수 있게 됐고, 기존에 발전을 위해 사용했던 디젤 6000톤도 절감할 수 있게 된 것이다. 026 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 027

05 전 세계 도서, 힘 모아 대처한다 도서지역의 친환경적 생존노력은 개별적이고 산발적이지만은 않다. 많은 도서 지역은 공동체를 구성해 자국이 직면한 문제에 대응하고자 한다. 군소도서개발 국(SIDS, Small Island Developing States)은 낮은 해안의 저지대를 가진 52개 의 도서지역이 모여서 그들의 공동문제인 제안된 자원, 민감한 자연재해, 취약한 외부환경, 높은 국제무역 의존도 등을 해결하기 위해 노력하고 있다. 2014년 9월 사모아에서 개최된 3차 군소도서개발국 유엔 국제회의에서는 반기문 사무총장 을 비롯해 회원국들과 유엔의 주요 인사들이 모였다. 국제사회 간의 협력을 강화 해 도서지역을 더 친환경적으로 개발하자는 협의를 하기 위함이었다. 미국의 전 대통령인 빌 클린턴 이 설립한 클린턴 재단(Clinton Foundation)은 대표적인 친환경 공 동체로서 기후변화, 경제 개발, 세 카리브해에 있는 서인도제도를 비롯한 전 세계 많은 도서는 공동체를 구성해 기후변화에 대응하고 있다. 사진은 서인도제 도에 속한 바하마의 수도 나소. 통해 대부분의 섬 국가들이 겪고 있는 생태계와 농업의 폐해에 대처하고 있다. 즉 25개의 섬 국가들과 동업해 재생에너지 개발 사업을 진행할 뿐 아니라 폐기 물 및 물과 관련한 문제를 해결하기 위한 방책을 구상하며 이행하고 있다. 결국 화석 연료 소비를 줄일 뿐 아니라 저탄소 경제로 전환하는 것을 도와주고 있는 것이다. 대표적인 사례로는 아이티에 청정에너지를 공급하는 사업이 있다. 다양 한 파트너들과 함께, 석탄을 대체할 재생연탄과 효율적인 요리 스토브를 이용하 는 새로운 요리법을 개발하는가 하면, 아이티의 폐기물을 관리하기 위한 재활용 c US Embassy New Zealand 사모아에서 열린 3차 군소도서개발국 유엔 국제회의. 계보건, 보건과 건강(Health and Wellness), 여성과 소녀라는 5개의 주 제에 대한 활발한 사업을 진행하고 있 다. 클린턴 재단은 관련 이니셔티브를 시스템을 구축하며, 저렴한 대체 청정에너지 개발에 노력을 들이고 있다. 카리브해 지역을 친환경 개발하기 위한 공동체인 카본워룸(Carbon War Room)은 탄소배출을 줄이고 저탄소 경제를 발전시키고자 탄생한 연구기구이자 비정부기구이다. 2009년 설립 이후 에너지 효율을 높이고 이산화탄소 배출을 대 028 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 029

<그림> 카리브해의 서인도제도 중앙아메리카 카리브해에는 1만여 개의 섬이 서인도제도를 이룬다. 이 중 유인도는 180여 개이고, 쿠바, 아이티, 도미니카, 자메이카, 트리니다드토바고, 바하마 등의 국가가 자리하고 있다. 06 제주도, 녹색섬으로 변신 중 미국 c 녹색기술센터 바하마 2014년 카리브 재생에너지 포럼. 쿠바 멕시코 자메이카 아이티 도미니카공화국 영국령 버진아일랜드 미국령 버진아일랜드 한국에서도 친환경 녹색섬을 지향하는 움직임이 뜨겁다. 대표적인 선도 사례 벨리즈 푸에르토리코 세인트키츠네비스 앤티가바부다 는 제주도에서 찾아볼 수 있다. 제주도는 1846km 2 의 면적에 약 55만 명의 인구 과테말라 엘살바도르 온두라스 니카라과 세인트빈센트그레나딘 그레나다 도미니카연방 세인트루시아 바베이도스 가 살고 있는 큰 섬이다. 대부분의 주민들이 관광업에 의존하고 있으며, 공단과 같은 산업시설이 없어 에너지 사용량이 전국 국토규모 대비 1% 정도 수준이다. 코스타리카 파나마 콜롬비아 베네수엘라 트리니다드 토바고 가이아나 하지만 제주도는 지역 특성상 풍력과 태양열 자원이 풍부하기 때문에, 신재생에 너지를 활용할 수 있는 가능성이 높다. 실제로 도내에 태양에너지를 이용한 태양 광 발전 시설이 보급돼 있으며, 마라도의 경우 150kW 규모의 태양광 발전소가 규모로 감축시킨 저탄소 섬을 구축하기 위해 에너지자원을 효과적으로 배분하 고, 도서지역 간의 기술정보를 제공하며 실질적인 프로그램을 개발하려고 노력 중이다. 전 세계적으로 유명한 관광지역인 카리브해 도서는 전기비용이 매우 높 은 편이며, 시장성이 있는 곳에 한해서는 많은 투자가 이루어지고 있어 상호 간 의 협력을 통해 균형 있고 자율적인 발전이 필요한 지역이다. 이런 문제를 잘 알 고 있는 카리브해 지역민들은 관련 문제를 해결하기 위해 공동체적인 협력이 요 구된다는 것을 절실히 인식하고 있다. 제주 가파도에 설치돼 있는 풍력 발전기. 스마트그리드사업단 030 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 031

c 녹색기술센터 c wikipedia/andiw 2014년 제주에서 개최된 국제 녹색섬 포럼. 녹색기술센터에서 공동 주관했다. 제주도는 2007년 세계자연문화유산으로 등재됐다. 사진은 한라산 백록담의 전경. 섬 지역 주민 전체에 공급할 전기를 감당하고 있다. 가파도의 경우, 에너지 자립 100%를 달성하기 위해 다양한 재생에너지 시설을 2014년부터 가동 중이다. 민간 위주로 개발해 오던 풍력발전은 공공부문으로 전환해, 오는 2020년까지 제주도 전기 에너지 수요량의 20%를 충족시킬 수 있는 총 500MW 규모의 풍력 발전기를 제주 지역에 건설할 계획이다. 태양열 이외에도 지중열, 지중공기열, 지 하수열, 천부지열과 같은 지열을 이용한 연구도 이루어지고 있으며, 매립가스를 이용한 에너지 발전 사업과 바이오 가스를 이용한 열병합발전 사업도 진행되고 있다. 바이오 에너지의 경우, 제주 지역에서 발생하는 가축 분뇨가 많아 이를 에 너지로 활용할 가능성이 매우 높다. 또한 전기나 산업 분야뿐 아니라 주거 부문 에서도 정부에서 표방하는 그린 홈(Green Home) 100만호 프로젝트 에 발맞 추어, 신재생에너지를 이용해 주거 생활이 가능한 친환경 주택이 증가할 것이다. 특히 태양열의 경우, 태양광 주택 10만호 보급사업의 일환으로 설치비의 70%를 정부에서 지원받았을 뿐 아니라 사후 관리비가 거의 들지 않으며 기존의 주택들 도 이용할 수 있기 때문에 태양열로 에너지와 온수를 사용하는 방식이 지속적으 로 보급될 전망이다. 제주도는 또한 그 자체로서의 아름다움을 지녀 2007년 7월 세계자연문화유산 에 등재된 곳이다. 화산섬의 유산을 지니고 있을 뿐 아니라, 한라산이나 동굴에 보기 힘든 동 식물이 서식하고 있다. 제주시는 이런 자연의 신비와 아름다움을 외부인들에게 알리기 위해 제주 세계자연유산센터를 마련했으며, 에코 랜드 라 는 이름하에 한라산의 원시림 숲속을 기차를 타며 여행할 수 있는 테마파크도 건 032 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 033

07 에너지 자립섬 울릉도 꿈꾼다 한국전력 제주도 구좌읍에서 태양광발전, 풍력발전, 에너지저장장치 등을 실증하는 데모하우스. 립해 많은 관광객을 끌고 있다. 자연 생태계의 측면뿐 아니라 친환경 과학기술까 지 접목된 제주도는 친환경 도서지역으로서의 성공 사례를 만들기 위해 적극적 인 노력을 기울이고 있다. 지역민이 중심이 된 비영리기관 제주 녹색섬 포럼 은 제주도를 중심으로 한 도서지역의 비영리 공동체 역할을 수행하고 있다. 2014년 국제 녹색섬 포럼은 카본프리 섬을 지향하는 세계의 지자체 및 섬의 네트워크로서 제주에서 개최됐 다. 녹색섬 조성에 필요한 연구와 정책개발 및 지속적인 상호교류 추진을 목표로 삼고 전 세계의 환경지식인, 기업, 언론인과 함께 친환경적, 사회통합적 시도를 공고히 하고 있는 것이다. 행사를 공동주관한 녹색기술센터는 녹색기술을 통한 친환경 개발의 사례를 소개하기도 했다. 또 하나의 프로젝트가 울릉도에서 진행 중에 있다. 화산암으로 구성된 면적 약 73km 2 의 오각형 섬 울릉도에는 약 1만 명의 인구가 살고 있다. 내륙과 전력망이 연결되지 않아, 에너지원으로서 발전단가가 높고 환경오염물질 배출이 많은 디 젤 발전기를 통해 섬 내 4000여 가구에 전기를 공급하고 있다. 이로 인해 섬 주 민들은 육지의 5배의 가격으로 전력을 이용하고 있는 실정이다. 이런 문제를 해 결하기 위해 울릉도에 마이크로그리드 구축사업이 시작됐다. 마이크로그리드 시 스템은 육지와 전력망이 연결되지 않은 도서지역에 신재생에너지 설비와 전력저 장장치(ESS, Energy Storage System)를 연계해, 기존 디젤발전기의 의존도를 낮출 수 있게끔 할 뿐 아니라, 발전 단가도 기존 디젤연료의 20~30% 수준으로 크게 줄어들 것으로 전망된다. 울릉도 신재생에너지설비 보급률은 전체의 약 5% 수준이다. 특히 소수력발전 에 의존하고 있으며 소수력발전이 신재생에너지 보급의 90%를 차지한다. 울릉 도는 대한민국 녹색성장을 선도하는 세계적 녹색명품섬 구현 이라는 비전하에, 울릉도 녹색 지열발전소 건립과 울릉도 그린에너지 마이크로그리드 사업을 통해 에너지 자립섬 울릉도 를 완성하고자 한다. 2014년 5월, 서울에서 열린 청정에너지장관회의(CEM, Clean Energy 034 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 035

풍력발전단지 사파리와 전기자동차 경주대회, 집광판을 활용한 아트월 등 다양 한 관광프로그램을 개발해 창출된 관광 수입을 울릉도 주민을 위해 활용해야 할 것 이라고 밝혔다. 멕시코 대표는 오히려 재원을 외부에서 들여오는 방안을 제시 했다. 특히 그는 신재생에너지 펀드와 중앙정부의 보조금 등으로 민관 연구 클러 스터를 구축할 필요성을 강조할 뿐 아니라, 울릉도 주민의 주요 수입원인 농업에 서 나온 폐기물과 생활폐기물로 생산된 바이오가스를 전원으로 활용하고, 투자 회수를 보장하기 위해 신재생에너지 장기구매계약을 체결할 필요가 있다고 제안 했다. 울릉도 외에도 전남 가사도를 비롯한 도서지역에서 한국의 친환경 경제개발을 추진하고 있다. 이런 움직임은 청정 녹색기술과 체계를 해외에 이전해 대한민국 의 기술을 소개하고, 해외 도서지역의 친환경 발전에 이바지할 수 있는 좋은 기 c wikipedia/korea.net 회를 마련해 줄 것이다. 이를 통해 한국이 전 세계 도서지역의 환경피해를 막고 지구를 살리는 데 큰 역할을 할 수 있기를 기대한다. 마이크로그리드 구축사업이 진행 중인 울릉도. 사진은 울릉도 태하항. Ministerial)에서 총 23개국이 모여 청정에너지뿐 아니라 울릉도의 녹색섬 프로 젝트에 관해 다양한 얘기를 나눴다. 각국 대표들은 울릉도 녹색섬 프로젝트에 대 해 다음과 같이 조언했다. 미국 대표는 전기차 사용을 촉진해 수송용 화석연료 의존도를 낮추고 전기차를 자동차 외에 전력저장장치로도 이용하는 방안을 제 시했다. 노르웨이 대표는 주민이 직접 프로젝트에 자본을 출연하고 주주로 참 여하게 함으로써, 자신이 거주하는 환경을 변화시키는 데 적극적으로 나서는 주 인의식을 가질 수 있도록 추진해야 한다 며 그에 상응하는 대가로, 이를 활용한 036 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 037

한 걸음 더 c 녹색기술센터 c 녹색기술센터 필리핀 반타얀 섬의 해변. 2014년 필리핀 반타얀 섬에서 열린 능력배양 워크숍에서 폐자원 에너지화 기술을 소개했다. 도서지역을 중심으로 한 글로벌 그린에너지 공동체 기후변화에 대응하는 세계의 움직임이 체계화돼 가는 가운데, 도서지역에서 이산화탄소 를 감축하고 이 흐름에 적응하기 위한 필요성이 점점 증가하고 있다. 이런 배경에서 녹색기 술센터는 국내외 도서개발 사례를 분석하고 국제사회의 논의에 참여하며 전략적인 도서 개 발을 추진했다. 이를 기반으로 글로벌 그린에너지 공동체를 구성하는 기본요소와 방향성에 대한 개념 도출을 시도했다. 도서지역을 중심으로 기후변화에 대응하기 위한 전 지구적 노 력이 성공할 수 있도록 도서지역을 중심으로 한 그린에너지 공동체의 구조와 운영에 대한 기본적인 그림을 마련하고, 이 글로벌 공동체에서 한국의 역할을 조명하고 제고하기 위한 프레임워크를 도출해, 한국의 전략적 접근과 추진을 위한 기본방향을 제시했다. 이 연구는 앞으로 더 많은 국내외 사례 분석, 전문기관과의 협력, 현지 조사와의 논의를 통해 글로벌 그린에너지 공동체의 개념화를 고도화할 계획이다. 또한 이 공동체에서 한국의 역할을 정립하기 위해 두 가지의 전략적 협력사례(필리핀 반타얀, 도미니카 공화국)를 적극 적으로 추진해, 실증적인 결과물을 바탕으로 한국의 글로벌 전략 프레임워크를 구체화하고 전문화하고자 한다. 특히 필리핀 반타얀 섬에 대한 지속가능한 개발 프로젝트는 독일의 국제협력단 GIZ와 필 리핀 정부가 컨소시엄(ProGED, Promotion for Green Economic Development)을 구성해 2013년부터 추진 중이다. 녹색기술센터는 2014년 5월 한국을 방문한 ProGED와의 논의를 통해 참여가능성을 타진하고 6월과 9월에 현지를 방문한 뒤 관련자와의 미팅과 공동워크숍 에 참가했다. 특히 9월에 추진된 현지워크숍에서는 녹색기술센터가 담당하게 될 폐자원 에너지화 분야 에 대한 제안을 발표한 바 있다. 해당 워크숍에는 필리핀 정부의 산업통산부, 관광부 등의 담 당자, 지방정부 고위관계자, 지역산업체 및 협회 관계자 등 50여명이 참여해 높은 관심을 보 였다. 반타얀 지역의 폐자원에너지 활용은 앞으로 타당성 조사, 현지 시 담당자 및 현지주민 과의 지속적인 협의, 개발 구체화 등 많은 과정이 산재해 있는 상태이다. 하지만 한국의 녹색 기술을 성공적으로 이전하려는 의미 있는 노력이 결실을 맺을 수 있도록 녹색기술센터는 최 선을 다할 것이다. 038 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 1 가라앉는 섬 이야기 039

CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 01 탄소발자국이 뭐예요? 02 가전제품에 붙어 있는 에너지소비효율등급 03 멀티탭이 똑똑해진다?! 04 새는 물 막는 법 05 보일러를 집 밖에서 끌 수 있다면? 040 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 041

01 탄소발자국이 뭐예요? 영국 일본 한국 스위스 스웨덴 태국 c pef-world-forum.org 세계 각국의 탄소라벨링 방법. 약간 출출해서 동네 마트에 들어가 간편하게 먹을 수 있는 즉석밥과 평소 잘 마 시던 탄산음료를 골랐다. 그런데 즉석밥의 뚜껑과 캔 위쪽에 CO2가 적혀 있는 그 림이 눈에 띈다. 우리가 먹는 식품에 환경문제에서 자주 접하는 단어인 CO2라니, 왠지 잘 어울리지 않는 조합이다. 이 식품에 그려져 있는 CO2 그림은 이 식품이 만들어지는 과정에서 배출되는 이산화탄소를 줄이기 위해 노력 중이고 이를 인증 받았다는 표식이다. 어떤 물건이 만들어질 때부터 없어질 때까지 기후변화의 주원인으로 알려져 있 는 이산화탄소가 배출된다. 이산화탄소는 눈에 보이지 않는 기체이지만, 제품의 생산에서 폐기 단계까지 발생되는 이산화탄소의 양은 알 수 있다. 이것을 탄소발 자국(carbon footprint) 이라고 한다. 이런 탄소발자국을 우리가 알아볼 수 있도 c 동아사이언스 저탄소상품으로 인증받은 탄산음료 제품. 소비자는 그린카드를 이용해 포인트를 적립할 수 있다. 록 라벨을 붙이게 하는 제도를 탄소라벨링(carbon labeling)제도 라고 하고, 우 리나라에서는 탄소성적표시제도라고 한다. 탄소라벨링 제도는 2007년 영국에서 제조업체와 유통업체가 모인 카본 트 러스트(Carbon Trust) 사가 탄소감축라벨(carbon reduction label) 을 인 증받은 것에서 비롯됐다. 이후 탄소의 발생 자취를 밟는다는 의미에서 발자국 (footprint) 모양을 쓰면서 탄소발자국이라고 부르기 시작했다. 이러한 탄소발자 국제도는 영국뿐 아니라 스웨덴, 미국, 캐나다, 일본 등으로 확산되면서, 이 제도 를 시행하는 나라가 점점 늘어나고 있다. 우리나라도 2009년부터 탄소성적표시 제라는 이름으로 본격적으로 시행하고 있다. 우리나라 탄소성적표시제는 탄소배출량을 파악하여 표시하는 탄소배출량 인증 042 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 043

저탄소상품 www.edp.or.kr <1단계: 탄소배출량 인증> <2단계: 저탄소상품 인증> c flickr/thingermejig 제품의 전 과정에서 발생한 온실가스 배출 량을 정량적으로 파악해 인증 부여 탄소배출량 인증을 받은 제품이 온실가스 감축 목표를 달성할 경우 인증 부여 한국환경산업기술원 영국 런던의 슈퍼마켓(오른쪽)에서는 카본트러스트 탄소발자국 마크가 부착된 제품(왼쪽)을 만날 수 있다. 계산할 수 있다. 예를 들어, 여름철에 에어컨 사용을 1시간 줄이면 1년에 13.12kg 마크와 탄소배출량을 기준보다 줄인 제품에 붙이는 저탄소상품 인증마크 두 종류 가 있다. 즉석밥으로 유명한 한 제품의 경우는 제품의 생산과정에서 사용되는 연 료를 친환경연료로 바꿔 탄소발자국을 줄인 제품이다. 지금까지 식품, 전자제품, 운송 관련 상품 등 1000여 개가 탄소성적표지 인증 을 받았다. 이렇게 인증받은 제품은 사람들에게 친환경적인 상품이라는 친근한 이미지를 얻을 수 있어 매출량도 증가하게 되고, 매출량 증가로 기업은 환경을 위 해 더 많이 투자할 수 있다. 즉 환경을 위한 선순환 구조가 형성되는 것이다. 이런 이유로 기업들은 제품의 탄소발자국을 줄이기 위해 많은 노력을 하고 있다. 물건을 생산할 때 나오는 탄소발자국뿐 아니라 일상생활에서 전기, 연료, 물품 등을 사용하면서 만들어내는 탄소발자국과 교통수단에서 발생하는 탄소발자국도 의 CO2를 줄일 수 있으며, TV 시청을 1시간 줄임으로써 1년에 7.35kg의 CO2라 는 탄소발자국을 줄일 수 있다. 우리나라에서는 사람들이 일상생활에서 탄소발자국을 줄이는 녹색생활을 실천 할 수 있도록 그린스타트 운동을 2008년부터 시작했다. 이를 장려하기 위해 일상 생활에서 탄소배출량을 줄일 경우 많은 혜택을 주고 있다. 예를 들어 2011년부터 그린카드를 발급하여, 가정에서 에너지 사용량을 줄이거나, 탄소성적표지를 받아 녹색제품이라는 인증을 받은 물건을 구입하면 포인트를 적립해준다. 그린카드를 이용하면 포인트를 현금처럼 쓰거나 대중교통을 탈 때 할인 혜택을 받을 수 있다. 사람들이 탄소발자국을 더 쉽게 줄여 더 많은 혜택을 받을 수 있도록 도와주는 기 술이 바로 녹색기술이다. 044 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 045

02 가전제품에 붙어 있는 에너지소비효율등급 일상생활에서 탄소발자국을 줄이는 방법은, 자원을 아껴 쓰는 방법밖에 없다. LG전자 여기서 말하는 자원은 전력을 비롯한 물, 가스, 종이처럼 우리가 생활할 때 사용 하는 모든 자원을 뜻한다. 물론 탄소발자국을 줄이기 위해 어떤 소비도 하지 않는 다는 것은 불가능하다. 그래서 사람들이 탄소발자국을 좀 더 쉽게 줄일 수 있도록 녹색기술이 도와준다. 그중 대표적인 것이 가전제품의 에너지 소비효율을 높이는 기술이라 할 수 있다. LG전자 냉장고와 에너지소비효율 1등급 라벨. 실제로 온실가스 배출량의 84%가 에너지 사용에 의해 발생되고 있다. 에너지 효율이 높은 가전제품을 쓴다는 것은, 적은 전력만으로도 많은 힘을 내 에너지 사 용량을 줄일 수 있다는 뜻이다. 쉽게 말 해 이는 사람이 밥을 적게 먹고도 밖에 전기 냉온수기처럼 주로 전력을 많이 소비하는 전자 제품을 시작으로 에너지소비 효율등급표시제를 의무화했다. 제품의 소비전력을 표시해 사람들이 에너지 효율 이 높은 제품을 쉽게 구별할 수 있도록 도와주고 있는 것이다. 에너지소비효율등 효율등급 나가서 오랫동안 활동할 힘을 낼 수 있 는 상황과 비슷하다. 급표시제를 2000년 8월부터 시작한 일본에 비하면 아주 빨리 시작한 셈이다. 더 욱이 우리나라는 2009년부터 CO2 배출량도 함께 표시해 두고 있다. 소비전력량 그렇다면 에너지 소비효율이 높은 에너지소비효율등급은 1등급에서 5등급까지 있는데, 등급이 낮을수록 효율이 c 에너지관리공단 이산화탄소 배출량 세부 제품정보 연간 에너지비용 에너지소비효율등급 라벨에 대한 설명. 가전제품을 어떻게 구별해 낼 수 있을 까. 우리나라에서는 1992년 9월, 냉장 고를 비롯해 에어컨, 세탁기, 전기밥솥, 높다는 의미다. 효율이 가장 안 좋은 5등급 제품 대신 1등급 제품을 사용하면 약 30~40%의 에너지를 아낄 수 있다. 전기밥솥(10인용 이하)을 예로 들면, 에너지 효율 1등급의 제품을 사용할 경우, 월간 소비전력량이 17.9kWh, 월간 에너지 비 046 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 047

삼성 TV와 에너지프론티어 라벨. 용이 2,864원인 것에 비해, 5등급 제품은 같은 시간을 사용해도 월간 소비전력이 22.3kWh, 월간 에너지 비용이 3,568원으로 올라간다. 이렇듯 에너지소비효율이 좋은 제품을 사용하면, 단순히 탄소발자국만 줄일 수 있는 것이 아니다. 적은 전력 만으로도 높은 효율을 낼 수 있으니, 전기세도 절약할 수 있다. 제품의 에너지소비효율을 쉽게 구별할 수 있도록 표시해 두면 사람들이 에너 지소비효율이 높은 제품을 사게 되고 이 제품을 생산한 기업에 이익이 돌아간다. 따라서 기업들은 에너지소비효율을 더 높이기 위해 더욱 열심히 노력하게 된다. 이런 선순환 구조가 형성된 결과, 냉장고는 1리터당 연간소비전력량(kWh/L y) 을 1996년부터 2010년 사이에 59%나 줄일 수 있었으며, 에어컨은 1996년부터 2010년 사이에 효율이 20%나 증가했다. 최근에는 에너지소비효율이 1등급보다 더 좋은 제품도 만들어졌다. 그런 제품 에는 2012년부터 에너지 프론티어 라는 기준도 새로이 적용되기 시작했다. 이렇 게 소비효율이 높은 제품이 많아짐에 따라 일상생활 속에서 탄소발자국을 줄이는 데 큰 도움이 되고 있다. 이에 가전제품에서 시작된 에너지소비효율등급제도는 자동차를 거쳐 건축물에도 적용되었다. 에너지효율등급표시제뿐만 아니라, 탄소발자국을 줄이는 기술이 적용된 제품 을 쉽게 구별할 수 있도록 도와주는 제도로는 고효율에너지인증제도, 대기전력저 감 프로그램도 있다. 1996년부터 시작된 고효율에너지인증제도는 에너지 효율과 품질을 검사한 뒤 일정 수준 이상을 만족시키는 제품을 인증하는 제도이다. 형광 램프, LED램프처럼 이 제도의 인증을 받은 제품에는 고효율 인증라벨이 붙여진 다. 또한 1999년부터 실시된 대기전력저감 프로그램은 컴퓨터나 TV, 전자레인지 등의 제품에 대해 사용하고 있지 않을 때 소모되는 전력(대기전력)을 줄인 제품을 인증하는 제도이다. 반대로 대기전력이 많이 소모되는 제품의 경우, 경고 마크를 부착해 알아보기 쉽다. 048 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 049

03 멀티탭이 똑똑해진다?! 탄소발자국을 줄이기 위해 안 쓰는 전자기기는 꼭 전원을 끄는데, 전력 사용량 은 많이 줄이기 쉽지 않다. 오디오, 컴퓨터, TV, 전등 등은 탄소발자국을 줄이기 위 해 꺼둘 수 있지만, 냉장고 전원까지 끄는 데에는 한계가 있기 때문이다. 기술이 발전되면서 많은 가전제품이 생겨나 우리의 삶은 조금 더 편하고 풍족 해졌다. 예를 들면 개인용 컴퓨터는 한 집에 한 대 이상 보유하는 것이 자연스러 워졌고, 냉장고는 종류도 늘어나 일반 냉장고뿐 아니라 김치 냉장고도 일반화된 것이다. 이뿐만 아니라 정수기, 블루투스 음향기, 공기청정기, 가습기, 보습기처럼 기능성이 강조된 전자제품들이 많이 생겨나고 있다. 이렇게 가전제품들이 늘어나 한 번에 많은 플러그를 꽂을 수 있는 콘센트인 멀티탭은 전력 소비를 줄이기 위한 노력이 필요하다. 면서 여러 가전제품을 동시에 사용하기 위해 많은 콘센트가 필요해졌다. 이에 한 번에 많은 플러그를 꽂을 수 있는 콘센트, 즉 멀티탭이 등장하게 됐다. 멀티탭이 등장하면서 가정 내 전력 소비량도 함께 늘었고, 전력 소비를 줄이기 위해서 전자 제품을 사용하지 않을 때 전원을 꺼두는 노력을 하고 있다. 하지만, 제품의 전원을 꺼둔다고 해서 소비되는 전력까지 차단하는 것은 아니다. 콘센트 <표> 월 평균 전력사용량에 따른 비용 월 평균 전력 사용량(kWh) 구분 100 ~ 200 200 ~ 300 300 ~ 400 400 ~ 500 500 초과 kwh 단가(원) 113.8 168.3 248.6 366.4 643.9 연간 금액(원) 1만 4,225 2만 1,037 3만 1,075 4만 5,800 8만 487 똑똑한 에너지제어장치들. 출처: 에너지관리공단 050 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 051

c 하이세이버 절전형 멀티탭 하이세이버. 전원 콘센트에서 플러그를 뽑지 않으면 새어나가는 전기, 즉 대기전력이 생기는데, 대기전력을 줄이기 위해 다양 한 절전형 멀티탭이 개발되고 있다. 에 그대로 꽂아 둔 채 전원만 끈다면 전기가 새어나가는데, 이렇게 새어나가는 전 기를 대기전력 이라고 한다. 대기전력으로 인해서도 탄소발자국이 많이 늘어나 는 것이다. 멀티탭에 꽂은 전기 플러그가 늘어나면서 우리가 모르는 사이에 대기 전력도 많이 발생하여, 누전으로 인한 사고도 많이 일어났다. 이에, 멀티탭은 트랜스포머처럼 조금씩 진화하기 시작해 누전이 일어나면 자동 으로 차단되는 멀티탭도 발명됐다. 물론 대기전력을 줄이는 방법 중 가장 좋은 것 은, 콘센트에서 플러그를 뽑는 방법이다. 그러나 일일이 플러그를 뽑는다는 것은 여간 귀찮은 일이 아니다. 그래서 조금 더 손쉽게 대기전력을 줄이기 위해서 발명 된 것이 각 콘센트에 스위치를 설치한 멀티탭이다. 안 쓰는 플러그가 연결된 콘센 그렇지만 대부분의 플러그는 구석진 곳에 놓아두거나 진열장 뒤에 숨겨 두는 탓에 특별히 신경 쓰지 않으면 안 쓰는 플러그를 끄는 것도 쉽지 않았다. 이에 대 비해 멀티탭은 조금 더 발전했는데, 타이머를 장착하여 켜놓고 쓰지 않으면 차단 되는 멀티탭까지 등장했다. 그리고 최근에는 주 전력의 전원이 꺼지면 자동적으 로 연관된 기기의 다른 전원이 차단되는 절전형 멀티탭도 나왔다. 예를 들어, 컴퓨 터의 경우 본체의 전원이 꺼지면 멀티탭의 전원이 차단되어 모니터나 스피커 등 의 전원도 같이 차단된다. 똑똑한 멀티탭인 것이다. 이렇게 컴퓨터에 절전형 멀티 탭을 사용하면, 월 대기전력 16.8W를 절약할 수 있어 탄소발자국도 줄일 수 있 고, 전기료도 연 2만~ 3만 원 정도 절약할 수 있다고 한다. 트의 스위치를 끄면 전기를 차단시켜 플러그를 뽑는 효과를 낼 수 있다. 052 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 053

04 새는 물 막는 법 일본 가정집을 방문했을 때 양변기 위에 수도꼭지가 있어 놀란 적이 있다. 이것 은 절수형 양변기 중 하나로, 재이용수를 활용하는 방식이다. 보통 일상생활에서 쓰는 양변기는 물을 흘려보내면 물통에 상수( 上 水 )가 다시 채워지는데, 이 절수형 양변기는 수도꼭지를 통해 나온 물로 손을 씻을 수 있게 만들고 손 씻은 물로 양 변기 물통을 채우는 것이다. 이렇게 하면 손 씻는 물을 아껴 상수 사용량을 줄일 수 있다. 물을 절약하는 습관도 탄소발자국을 줄일 수 있는 좋은 방법 중 하나다. 전력 소비뿐 아니라 물 소비를 줄이는 방법으로도 일상생활에서 탄소발자국을 줄일 수 있다. 물을 아껴야 하는 이유 중 하나는 물도 공기와 빛처럼 무한한 자원 같지만 사실 유한한 자원이다. 그리고 물은 일상생활에서 하루도 소비하지 않고 살아갈 수 없는 자원이다. 아침에 눈 뜨자마자 물을 소비하기 시작해 저녁에 잠 들기 전까지 물을 소비하므로, 일상생활에서 소비하는 물도 전체 물 소비 중 많은 양을 차지하고 있다. 그러나 우리나라는 OECD가 정한 물 부족 국가 중 하나이기 일반 양변기(왼쪽)와 절수형 양변기. c hafary.com.sg 도 하다. 물을 절약하는 것과 탄소발자국을 줄이는 것이 쉽게 연결이 안 될 수도 있다. 정확히 말하면 물을 사용하는 과정에서 탄소발자국이 늘어나기보다는 물을 사용하기 위해 멀리서 물을 끌어 오는 과정, 아파트 높은 층에서도 물을 사용하기 054 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 055

위해 펌프를 이용하는 과정, 다 쓴 물을 정수장까지 보내는 과정, 그리고 정수하는 과정에서 탄소발자국이 늘어나는 것이다. 그렇기 때문에 물을 적게 소비하면, 물 을 사용하기 위한 과정 혹은 사용 후에 발생되는 탄소발자국을 줄일 수 있다. 우리가 무의식적으로 그냥 흘려보내는 물을 방지하는 것만으로도 많은 물을 절 약할 수 있다. 예를 들어, 샤워 중 비누칠을 할 때 또는 양치할 때 물을 잠그는 행 동, 설거지할 때 물을 받아서 사용하기 또는 그릇을 씻을 때는 물을 잠그고 세제 로 씻는 방법, 변기 물통에 벽돌이나 페트병을 넣어 두는 것으로도 많은 물을 절 약할 수 있다. 이렇게 물을 절약하는 습관을 들이는 것도 좋지만, 최근에는 기술 적으로 물을 줄일 수 있는 방법도 있다. 예를 들어 대중목욕탕에서 많이 볼 수 있 는, 한 번에 일정량만 나오는 절수형 수도꼭지가 쉽게 떠오를 것이다. 집에서도 가 정용 절수형 수도꼭지를 세면기나 싱크대에 설치할 수 있다. 또한 대소변을 본 뒤 물을 내릴 때 양을 조절할 수 있는 절수형 변기도 있어 손쉽게 물을 절약할 수 있 도록 도와주기도 한다. 이렇게 가정의 샤워기, 세면기, 양변기를 절수형으로 교체 한다면, 연간 49.2kWh의 에너지를 절약해 탄소발자국을 줄일 수 있으며, 비용으 로는 연간 2만 9,963원의 수도세를 아낄 수 있다고 한다. 한 걸음 더 우리나라는 물 부족 국가인가? 국가별 기본적인 수자원 여건을 판단할 수 있는 일반적으로 통용되는 지표는 1인당 연 간 이용 가능한 수자원량이다. 이는 국토 면적에 떨어지는 연간 강수량 중에서 증발산 등의 손실을 제외한 유출량을 인구수로 나눈 값으로 유엔환경계획(UNEP), 국제인구행동연구소 (PAI) 등에서 공식적으로 인용되고 있다. 2003년 PAI에서 발표한 자료에 따르면, 우리나라 는 1인당 연간 이용 가능한 수자원량이 1453m 3 으로 나타나 세계 153개국 중 129위를 차지 하며 물 부족 국가(1000~1700m 3 )로 분류돼 있다. 우리나라의 경우 강수량은 풍부하지만 좁은 국토에 많은 인구가 살고 있어 수자원 여건이 매우 열악하다는 뜻이다. 한편, 영국 생태환경 및 수문학센터(CEH)는 국가의 복지 수준과 물이용 가용성의 관련성 을 나타낼 수 있는 통합적인 수치인 물 빈곤 지수(WPI) 를 개발해 발표했다. WPI는 물 부 족이 인구에 얼마나 큰 영향을 미치는지를 평가하기 위해 1인당 가용 수자원량, 수자원 접근 율, 사회경제요소, 물이용량 및 환경 등을 종합적으로 고려한 것이다. CEH의 발표에 따르면, 우리나라는 WPI가 62.4로 전체 147개국 중 43위, 29개 OECD 국가 중 20위를 기록했다. <그림> 국제인구행동연구소의 전 세계 국가별 물 스트레스 지수 c Philippe Rekacewicz 1인당 연간 이용 가능한 수자원량(m 3, 2007) 물 기근(Scarcity) 물 부족(Stress) 물 취약(Vulnerability) 자료 없음 056 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 057

05 보일러를 집 밖에서 끌 수 있다면? 사용을 줄일 수 있도록 내복 입는 습관, 샤워 시간을 줄여 온수 사용량을 줄이 는 방법 등을 권하고 있다. 실제로 보일러 사용을 1시간 줄이 면 1인 기준 에너지 절감량은 연간 60.49Nm 3 (0, 1기압, 상대습도 0% 의 기준 대기압 조건에서 m 3 로 측정 겨울에 난방비를 줄이기 위해, 집에서 두꺼운 옷을 입고 보온양말을 신고, 창문 한 기체량)이며, CO2 절감량은 연간 에 에어캡을 붙인다. 또한 전기스토브로 보일러를 대신하기도 한다. 이러한 경험 135.50kg이라고 한다. 또한 이것을 비 들은 다들 한 번씩 해 봤거나 들어 봤을 것이다. 그런데 최근에는 이제 보일러를 용으로 환산한다면, 연간 5만 812원 밖에서도 컨트롤할 수 있다 는 내용의 TV 광고가 나오고 있다. 보일러 전원을 밖 에서도 컨트롤할 수 있다면, 실수로 보일러를 켜놓고 나와 가스비 폭탄을 맞는 것 을 피할 수 있다. 을 절약할 수 있다. 그리고 보일러의 난 방온도를 2도 낮추면 에너지를 연간 23.60Nm 3 을 줄일 수 있으며 CO2 양 에너지를 절약하는 습관이 탄소배출량을 줄이는 데 중요하다. 사실 보일러 난방은 우리나라에서만 볼 수 있는 난방 시스템으로, 온돌 방식이 은 52.86kg 줄일 수 있다. 이 정도면 발달된 난방법이다. 우리나라 고유의 난방법인 온돌은 아궁이에 불을 때어 불기 연간 1만 9,824원을 절약할 수 있다. 운이 방밑을 지나 방바닥 전체를 덥히는 독특한 방식으로 열효율이 높다. 우리가 한겨울을 따뜻하게 보낼 수 있는 것은 우리 선조들의 이런 지혜 덕분이기도 하다. 현대의 보일러는 이런 온돌 기술에서 아궁이의 역할을 대체하고 있다. 현재 대부 분의 보일러는 가스를 사용하는데, 가스를 소비하는 데 있어서도 일상생활에 탄 소발자국이 생성된다. 그렇기 때문에 보일러 사용을 효율적으로 줄일 수 있다면 탄소발자국도 줄일 수 있다. 보일러의 과다 사용을 막기 위해 나라에서는 적정 온도(18~20도)를 정해 놓고 보일러의 적정 사용을 권장하고 있다. 이뿐만 아니라 일상생활 속에서 보일러의 현대에 와서는 보일러 기술도 발달해 좀 더 쉽게 가스를 절감할 수 있다. 보일 러의 효율을 높여 보일러 연소에 과도하게 사용되는 가스를 줄일 수 있다. 최근에 는 보일러 기술에 사물인터넷(IoT) 기술이 결합되어 집 안에서뿐만 아니라 밖에 서도 보일러를 작동할 수 있다. 이러한 기술이 상용화된다면, 밖에서도 실내 온도 를 조절한다거나, 외출 시 보일러를 끄지 않았을 때 외부에서 보일러를 끌 수 있 어 과도하게 소비되는 가스를 줄일 수 있다. 이렇게 우리 주변에서 우리가 느끼지 못했지만 많은 기술들이 발전하여, 일상 생활에서 탄소배출량을 줄일 수 있도록 도와주고 있다. 이런 녹색 기술의 발달과 058 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 059

한 걸음 더 녹색생활 실천, UCC로 확산한다 이제는 집 밖에서도 집의 난방을 조절할 수 있다. 함께 우리가 조금만 더 에너지 절약에 신경을 쓰며 생활한다면 개인이 일상생활 에서 발생시키는 탄소발자국을 줄일 수 있을 것이다. 나아가 녹색 생활의 실천과 녹색 기술의 발전으로 녹색 지구를 만들어 나갈 수 있을 것이다. 녹색기술센터에서도 사람들이 더 활발히 녹색생활을 실천할 수 있도록 노력하고 있다. 그 일환으로 2014년 녹색기술센터는 서울산업진흥원과 함께 서울특별시의 후원을 받아 대국 민 녹색생활 실천 UCC 공모전을 개최했다. 이 공모전은 저탄소 녹색성장을 위한 생활 속의 실천 아이디어를 비롯해 학교, 직장, 가정 에서 녹색생활을 실천한 이야기, 기존의 녹색기술을 활용해 녹색생활에 적용하는 방안, 녹색 생활을 더 쉽게 실천할 수 있도록 개발하고 싶은 녹색기술 등을 주제로 영상 등의 UCC를 제 작하는 것이었다. 초중고 부문과 대학생 및 일반인 부문으로 나누어 진행된 공모전은 많은 참가자들 중에서 총 19팀이 수상했다. 특히 초중고 부문의 최우수상을 받은 작품 그린을 그리다 가 돋보였 다. 이 작품은 우리가 아프면 병원에 가고 차가 고장 나면 애프터서비스센터에 가지만, 지구 가 아프면 갈 곳이 없다는 점에 착안해, 우리가 다시 지구의 잃어버린 그린을 그려주자 는 내용을 담았다. 이 공모전을 계기로 응모자들은 공모전을 준비하면서 녹색생활에 대한 이해와 실천의지 를 높일 수 있었을 것이다. 녹색기술센터를 비롯한 주최 측에서도 우리가 손쉽게 실천할 수 있는 녹색생활에 대한 다양한 아이디어들을 얻을 수 있었다. c 녹색기술센터 c 녹색기술센터 2014 녹색생활 실천 UCC 공모전 포스터(왼쪽), 공모전 시상식에서 한자리에 모인 수상자들(오른쪽). 060 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 2 이산화탄소 줄이는 비법 061

CHAPTER 3 01 더러운 물은 어디에서 생길까 02 더러운 물 목욕시키기 03 폐수 이용해 에너지 만든다 04 깨끗하게 변한 물 이용하기 폐수의 변신은 무죄! 05 물 발자국을 따져보자 062 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 063

01 더러운 물은 어디에서 생길까 생활오수 발생량은 인구수와 생활양 식 등에 밀접한 관계가 있다. 2013년 도 기준 서울시의 1일 1인당 오수 발 생량은 256L(서울 통계정보 시스템에 따르면 인구 1038만 8055명, 1일 오 수 발생량 265만 9808m 3 )로, 2L짜리 생수병 128개 분량을 매일 쓰고 버리 우리는 매일 아침에 일어나 잠들기까지 집에서 다양한 활동을 한다. 화장실 변 는 것이다. 하지만 같은 해에 울산시의 기에서 대소변을 보고, 세면대에서 세수하며 때로 샤워기로 몸을 씻는다. 부엌에 경우 1일 1인당 오수 발생량은 225L 서 맛있는 것을 만들어 먹고 난 뒤, 싱크대에서 설거지를 하고, 세탁기로 옷을 깨 였다. 울산에 사는 사람들은 서울에 사 끗이 빨기도 한다. 이 과정에서 물을 이용하고 버린다. 이렇게 일상생활이나 사 는 사람들보다 물을 적게 쓴다는 것을 회활동을 통해 버려지는, 각종 액체성 또는 고체성 오물이 섞인 물을 생활오수 또는 가정오수라고 한다. 알 수 있다. 일반적으로 하수는 가정이나 사무실 등에서 나온 오수에 빗물(우수)이 합 샤워 같은 일상생활을 통해 버려지는 물을 생활오수라고 한다. 쳐져 하수도로 배출된 것이다. 하수는 강으로 버려지는 폐수. 산업폐수, 축산폐수와 함께 수질오염을 일으키는 3대 점오염원의 하나다. 하수를 처리하기 위해서 설치하는 하수관거, 하수처리장 등의 시설물을 다 합해 하수도 라고 한다. 우리나라는 근래에 들어서 생활오수와 공장폐수를 모두 처리할 수 있 는 다목적 하수도를 이용하고 있다. 하수관거를 통해 하수처리장으로 유입되어 처리된 폐수는 하천, 해역 등 공공수역으로 방류된다. 폐수는 생활오수, 산업폐수, 축산폐수 등 모든 더러운 물을 합한 것을 말하며, 화학적 또는 생물학적 오염이 진행된 것으로 인체 또는 해양 환경에 치명적인 영 향을 미칠 수 있다. 특히 산업폐수는 24개의 산업군에서 발생된 폐수를 말한다. 064 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 065

02 더러운 물 목욕시키기 싱크대에서 설거지할 때도 생활오수가 나온다. 2010년 환경부의 업종별 산업폐수 발생량 조사결과에 따르면 산업폐수는 매일 522만 9147m 3 이 발생하는데, 그중 344만 6857m 3 이 방류되어 약 66%가 버려 지고, 나머지 약 34%는 재활용된다. 폐수를 발생하는 업소 수는 운수장비(1만 8371개), 음식료품(4718개), 조립 금속(3556개), 비금속(3454개), 고무 플라스틱(2525개)의 순으로 많았고, 폐 수의 발생량은 가공금속(121만 9592m 3 /일), 전기전자(74만 9421m 3 /일), 담 배 제지 목재(49만 7494m 3 /일), 섬유(43만 5919m 3 /일), 비금속(43만 979m 3 / 더러운 물을 다시 깨끗하게 목욕시키기 위해서는 여러 단계의 과정을 거쳐 야 한다. 각 가정이나 공장에서 발생한 더러운 물은 하수관거를 통해 하수처리장 으로 보내진다. 오염된 하수를 그대로 하천 등에 흘려보내면 심각한 수질 오염을 유발하기 때문이다. 하수처리장에 도착한 더러운 물은 가장 먼저 침사지라는 곳으로 보내 섞여 있 던 모래나 부피가 큰 쓰레기를 걸러낸다. 흙이나 모래, 깡통, 나무토막 같은 찌 일)의 순으로 많았다. 그러나 외부로 폐수를 방류하는 양은 전기전자(70만 6805m 3 /일), 섬유(42만 126m 3 /일), 화학(32만 6592m 3 /일), 담배 제지 목재 (31만 8142m 3 /일), 음식료품(31만 136m 3 /일)의 순으로 많다. 하수처리장에서 더러운 물을 처음 가라앉히는 1차 침전지. 066 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 067

<표> 주요 하수처리 과정 구분 1차 침전지 생물반응조 혐기조 무산소조 호기조 2차(최종) 침전지 주요 제거 메커니즘 중력 침전으로 생슬러지 거름 미생물로 인 방출 제거 탈질(질소 제거) 인 제거 미생물, 유기물 제거 미생물 중력 침전으로 잉여슬러지 거름 체류 시간 8시간 4시간 하수처리장 전경. 침전지뿐 아니라 혐기조, 무산소조, 호기조라는 다양한 생물반응조가 배치돼 있다. 꺼기를 제거하기 위해서 물 위에 뜨는 물질은 건져 내고 물속에 가라앉는 물질 은 침전시키는 물리적인 방법을 이용한다. 침사지를 거친 더러운 물은 유량조정 조에서 균등하게 혼합되어 일정한 양씩 1차 침전지로 이동한다. 유량조정조에서 하수의 양과 수질을 균등하게 조절해야 이후 미생물을 이용한 생물학적 하수 처 리에 적절한 상태가 된다. 1차 침전지는 더러운 물을 처음으로 가라앉히는 단계로, 유량조정조에서 일정 한 양씩 이송된 하수에 포함된 오염 물질을 침전의 방법으로 제거한다. 즉, 물보 다 비중이 큰 물질(슬러지)과 물보다 비중이 작은 물질(부유물질)로 구분해 제거 하는데, 이 과정을 통해 오염 물질의 약 40%가 제거된다. 슬러지(오니, 汚 泥 )는 하수처리 또는 정수 과정에서 생긴 진흙 상태의 침전물로, 미생물과 유기물이 덩 어리를 이룬 것이다. 그 다음으로 1차 침전지에서 미처 제거되지 않은 더러운 물 속의 오염 물질을 처리하기 위해 호기조(생물반응조)로 보낸다. 호기조로 넘어온 하수에 공기를 불어넣어 미생물을 키운 다음, 그 미생물을 이용해 하수 속의 오염 물질(대부분 유기물질)을 분해하는 것이다. 이곳에서는 생물학적 공정과 화학적 처리가 주로 사용된다. 주로 하수 중 녹아 있는 유기물을 제거한다. 이때 대개 생물학적 처리 방식을 사용하는데, 이 과정을 거치면서 유기성 고형물의 80% 이상이 제거된다. 이렇게 많은 단계를 거치더라도 하수에는 여전히 오염 물질이 남아 있다. 그런 데 여러 종류의 무기성 이온, 중금속, 유기물질 등은 환경 생태계에 악영향을 미 칠 수 있기 때문에 완벽하게 제거해야 한다. 그래서 필요에 따라 추가적으로 고 도처리과정을 거치게 된다. 이 과정에서는 물리 화학 생물학적 처리 방법을 조 합해 사용한다. 남아 있는 유기물과, 부영양화의 원인이 되는 질소와 인을 제거 함으로써 처리수의 수질을 높이고, 특히 하천의 녹조 발생을 방지한다. 호기조에서 미생물에 의해 분해된 덩어리들은 최종 침전지로 넘어와서 다시 한 번 침전된다. 이 처리수는 3~5시간 정도 머물며, 그 동안 유기물 덩어리(슬러 지)는 가라앉고 맑은 물만 위로 뜬다. 최종침전지를 통과한 처리수는 소독조에서 마지막으로 미생물 소독 과정을 거친 후, 하천으로 방류하거나 생활용수, 공업용 수 등으로 재이용하게 된다. 068 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 069

한 걸음 더 03 폐수 이용해 에너지 만든다 하수 처리의 3가지 방법 하수 처리 방법은 크게 물리적 처리, 생물학적 처리, 화학적 처리 3가지로 나눌 수 있다. 물리적 처리는 주로 흙이나 모래, 덩어리가 있는 오염 물질을 제거하기 위해 이용한다. 스크 린, 여과, 침전, 부상( 浮 上 ) 등이 물리적 처리 방법이다. 생물학적 처리는 하수 처리에 미생물을 이용하는 것을 말한다. 크게 호기성 처리와 혐기 성 처리로 나눌 수 있다. 호기성 처리는 호기성 미생물에 의해 오염 물질을 분해하는 방법이 다. 호기성 미생물은 유기물을 분해해 에너지를 얻는 데 산소가 필요한 미생물이다. 호기성 처리법에는 활성 슬러지법, 살수여상법, 산화지 등이 있다. 이에 반해 혐기성 처리는 혐기성 미생물로 오염 물질을 환원 분해해 메탄가스와 탄산가스, 수소 등을 만드는 방법이다. 혐 폐수에는 다량의 유기물이 들어 있는데, 최근까지 이 유기물은 폐수를 처리하 는 과정에서 하수 슬러지로 모아 해양투기를 하는 것이 일반적이었다. 그러나 2012년부터 해양투기가 전면 금지됐기 때문에 환경오염을 발생시킬 수 있는 폐 기성 미생물은 산소가 없는 상태에서 생존하는 미생물이다. 혐기성 처리는 산소가 존재하지 않는 환경에서 이루어지는 유기물의 생물 분해 방식인데, 슬러지(오니) 중의 유기물은 혐기 성 미생물의 활동에 의해 분해된다. 수 및 하수슬러지를 이용해 에너지를 생산하는 다양한 기술이 급속히 발달하고 있다. 화학적 처리는 화학적 원리에 의한 하수 처리 방법이다. 폐수의 표면에 떠다니는 오염물 질을 제거하는 데는 효과가 크지만, 용해된 물질에 대해서는 효과가 적다. 경우에 따라 생물 학적 처리 방법과 병행하기도 한다. 화학적 처리 방법에는 응집 침전과 인산염 침전, 응결 등 이 있다. 호기성 미생물을 이용한 하수 처리 과정. 배수구로 빠져나간 뜨거운 폐수에서 에너지를 얻을 수 있다. 070 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 071

스위스에서는 여러 회사와 시청, 우체국, 학교, 유명 호텔 등 공공장소에서 폐 수를 이용해 열이나 전기를 생산하는 방식을 도입하고 있다. 스위스의 경우 매일 2억 8000리터의 미온수가 각 가정에서 버려지고 있다고 한다. 스위스 바젤에서는 20년 넘게 미온의 폐수가 흘러가는 관을 체육시설의 온수 기와 방의 난방에 사용하고 있다. 특히 바젤 근교에 위치한 비닝겐(Binningen) 에서는 폐수를 이용한 열펌프로 70여 개의 빌딩에 에너지를 공급한다. 이는 열 전도 시스템이 폐수로부터 에너지를 추출하고 열펌프로 인해 빌딩의 온도가 조 절되는 원리다. 스위스에서는 이처럼 폐수를 이용한 에너지 생산방식과 같은 새 로운 형태의 에너지 생산 프로젝트가 다양하게 실현되고 있다. wikipedia/roland zh 열펌프(오른쪽 작은 사진)를 이용해 에너지를 공급받는 스위스 취리히시청. 우리나라도 버리는 폐수에서 에너지를 뽑는다. 2015년부터 경기도는 도내 영 세 섬유 염색업체를 대상으로 폐열 재활용 시설 의 설치를 지원하기로 했다. 2012~2013년도에 시범으로 가동한 시설을 통해, 고온 폐수의 열 교환으로 폐 수 온도가 낮아지게 되면, 폐수 처리 효율이 증대되는 동시에 생태계 악영향을 막는 환경적 효과도 함께 얻을 수 있음을 확인했다. 또한 에너지 사용량과 생산 먼저, 생활하수 및 산업폐수를 깨끗이 만드는 과정에서 혐기성 미생물로 처리 비용 절감을 통해 기업 경쟁력을 높이고, 생산시설 확대 및 지역 일자리 창출 효 해 에너지원을 회수하는 폐수 처리 시스템(에너지 생산형 혐기성 폐수처리 시스 과도 있을 것으로 보인다. 템)을 적용하면, 주성분이 메탄(70%)인 바이오가스를 얻을 수 있다. 이뿐만 아 니라 전기화학적 활성을 띤 미생물을 이용해 유기물을 산화시켜 고효율의 전기 에너지를 생산할 수 있다(미생물 연료전지). 더러운 물에서 에너지를 얻는 또 다른 방법이 있다. 생활하수나 산업폐수가 버 려질 때의 평균적인 온도는 40 의 미온이다. 이러한 미온수가 각 가정과 산업 장에서 폐수처리 시스템으로 흘러 들어가고 있는데, 친환경 분야의 몇몇 선구자 들은 이를 많은 에너지의 손실로 보기 시작했다. 072 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 073

04 깨끗하게 변한 물 이용하기 빗물, 하수, 폐수 등은 정화해 재이용하기도 한다. 2012년 기준으로 우리나라의 물 재이용량은 12억m 3 이다. 이는 수자원 총사용량 337억m 3 의 3.6% 수준이다. 특히 중수도( 中 水 道 ) 재이용 시설은 경기 88개소, 서울 73개소, 경북 51개소 등 364개소가 운영되고 있으며, 연간 재이용량은 3억 2465만 4000m 3 이다. 중수 도란 빗물, 취사한 물, 또는 목욕탕의 물을 정화해 별도의 관으로 보내, 수세식 화 장실, 살수기 등에 다시 이용하는 설비를 말한다. 인천국제공항은 생활하수 재이 용 시설 중 하나다. 이곳에서는 하루 8000m 3 의 물이 기계설비 냉각 및 세정, 공 항활주로 주변 잔디 관리, 화장실 세정, 골프장 관리 등에 사용된다. 하수처리수 재이용의 경우 5000m 3 규모 이상의 처리장에서는 10% 이상을 재 이용하도록 의무화시켰다. 2012년 기준으로 하수처리수 재이용은 8억 7000m 3 수준이다. 전체 하수 처리수 중에서 12% 정도가 재이용되고 있는 셈이다. 초창기에 하수처리수는 하수처리장의 세척수, 냉각수, 청소수를 비롯해 하천 유지용수, 농업용수 등으로 많이 사용됐다. 2012년부터는 정부에서 패러다임을 전환해 적극적으로 수요처를 확보하는 데 나서서, 공업용수 재이용 활성화를 추 진하고 있다. 하수처리수 재이용 사례로 먼저 경북 영덕의 하수종말처리장을 들 수 있다. 시 공원 녹지에 뿌리는 물은 재이용수를 사용할 수 있다. 설용량은 1만 3000m 3 /일 규모의 처리장인데, 이 중에서 5400m 3 정도를 재이용 하고 있다. 2010~2012년 390만 달러를 투자한 결과, 한 달에 2,000달러 정도 가 절약되는 것으로 나타났다. 전액 민간 투자로 한다면 어려울 수 있지만, 정부 에서 국고를 지원하는 형태로 추진하고 있다. 인천의 경우, 현대제철에서 자발적으로 먼저 제안해서 추진한 사업이다. 35만 m 3 /일 규모의 하수처리장에서 재이용을 통해, 하루 1만 6000m 3 의 하수처리수 를 냉각수로 사용하고 있다. 550만 달러를 투자해 한 달에 20만 달러를 절약하 고 있어 대표적인 민간투자사업 성공사례로 볼 수 있다. 포항 하수처리수 재이용 프로젝트는 수익형 민간사업(Build-Transfer- Operate, BTO) 방식으로 추진해 2014년 8월 하수처리수 재이용시설에 대한 준공식을 거행했다. 포항 지역의 각종 하수를 정수해 공업용수로 재활용하기 위 074 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 075

<표> 재이용수의 용도 구분 및 제한조건 구분 대표적 용도 제한조건 도시 재이용수 1 주거지역 건물외부 청소 2 도로 세척 및 살수( 撒 水 ) 3 기타 일반적 시설물 등의 세척 4 화장실 세척용수 5 건물내부의 비음용, 인체 비접촉세척 용수 도시지역 내 일반적인 오물, 협잡물의 청소 용도로 사용하며, 다량의 청소용수 사용으로 직접적 건강상 의 위해 가능성이 없는 경우 비데 등을 통한 인체 접촉 시와 건물 내 비음용 비접 촉 세척 시에는 잔류물 등에 의한 위생상 문제가 없 도록 처리해야 함 조경용수 1 도시 가로수 등의 관개용수 2 골프장, 체육시설의 잔디 관개용수 주거지역 녹지에 대한 관개용수로 공급하는 경우로 식물의 생육에 큰 위해를 주지 않는 수준이어야 함 c 롯데건설 포항 하수처리수 재이용시설. 외관은 포항시에 있는 영일만의 파도와 물결을 상징한다. 친수용수 1 도시 및 주거지역에 인공적으로 건설되는 수변 친 재이용수를 인공 건설된 친수시설의 용수로 전량 사 수( 親 水 )지역의 수량 공급 용하는 경우, 친수 용도에 따라 재이용수 수질의 강 2 기존 수변( 水 邊 )지구의 수량 증대를 통해 수변 식물 화 여부를 결정 의 성장을 촉진시키기 위해 보충 공급 일반 친수목적의 보충수는 기존 수계 수질을 유지시 3 기존 하천 및 저수지 등의 수질을 높여 수변휴양(물 키거나 향상시킬 수 있어야 하며, 목적에 따라 재이 놀이 등)기능을 향상시킬 목적으로 보충 공급되는 용수의 처리 정도를 강화할 수도 있음 용수 해, 미세한 부유물질과 오염물질을 제거하는 전처리 분리막과 처리수 중에 녹아 하천 유지 용수 1 하천의 유지수량을 확보하기 위한 목적으로 공급되 는 용수 2 저수지, 소류지 등의 저류량을 확대하기 위한 목적 으로 공급 기존 유지용수의 유량 증대가 주된 목적이므로, 수 계의 자정( 自 淨 )용량을 고려해 재이용수의 수질을 강화시킬 수 있음 있는 이온성분을 제거하는 역삼투막을 갖춘 첨단 처리시설이다. 포스코 국가산 업단지와 철강산업단지에 깨끗하고 저렴한 가격으로 하루 10만 톤의 공업용수 를 공급할 수 있어 용수 부족을 해소하는 것은 물론, 생산성 향상 등의 효과를 얻 을 것으로 기대된다. 농업용수 1 비식용 작물의 관개를 위해 전량 또는 부분 공급하 는 용도 2 식용농작물 관개용수의 수량 보충용으로 인체 비유 해성이 검증된 경우 직접 식용은 조리하지 않고 날것으로 먹을 수 있는 작물 간접 식용은 조리하거나 일정한 가공을 거친 후에 식용할 수 있는 작물 기존 농업용수 수질을 만족시켜야 하나, 관개용수의 유량 보충 시 농업용수 수질 및 기존 수질보다 좋게 향상할 수 있도록 처리해야 함 폐수처리수 재이용 사례도 있다. 대구 달성산업단지 폐수종말처리장에서는 하 루 1만 1500m 3 의 폐수를 재이용해, 주변에 있는 기업에 공업용수로 공급하고 습지 용수 1 고립된 소규모 습지에 대한 수원( 水 原 )으로 사용하 는 경우 2 하천유역의 대규모 습지에 대한 주된 수원으로 공 급하는 경우 습지의 미묘한 생태계에 악영향을 미치지 않도록 영 양소 등의 제거와 생태영향 평가를 거쳐 공급해야 함 있다. 이로 인해 일반 공업용수를 사용할 때보다 비용을 절감할 수 있게 됐다. 지하수 충전 1 지하수 함양을 통한 지하수위 상승 목적 2 지하수자원의 보충용도 지하수계의 오염물질 분해제거율과 축적가능성을 평가해 영향이 없도록 공급해야 함 공업용수 1 냉각용수 2 보일러 용수 3 공장내부 공정수 및 일반용수 4 기타 각 산업체 및 공장의 용도 일반적인 수질기준은 설정하되, 공업용수는 기본적 으로 사용자의 요구수질에 맞춰 처리해야 하므로 산 업체 혹은 세부적인 용도에 따른 수질기준은 지정하 지 않음 076 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 077

한 걸음 더 05 물 발자국을 따져보자 지속가능한 물이용을 위한 국제협력 물이란 지구촌의 약 60억 명 인구가 살아가기 위해서 필수적으로 필요하지만, 그 양은 한 정된 자원이다. 지구의 약 70% 정도가 물로 덮여 있지만, 인간이 안정적으로 사용할 수 있는 담수의 양은 전체 물 중 약 0.0075%에 불과하다. 담수는 마실 수 있는 물로 하천, 호수, 늪, 지하수 등의 물을 말한다. 이에 녹색기술센터는 지속가능한 물이용을 하고자 관련 선진 정책과 기술에 대한 동향을 파악해 국내에 소개하는 한편, 정책에 반영하려고 노력하고 있다. 특히 폐수 처리수를 통한 물 재이용의 국내외 현황을 파악하고, 한국과 이스라엘의 물 재이용과 관련된 하 폐수 처 리 정책과 기술, 산업을 비교 분석하는 연구를 수행했다. 이스라엘은 국가 주도에 의해 높은 기술력을 보유하고 있으며, 하 폐수를 처리한 물 재이 용률은 약 80% 이상으로 세계적으로 가장 높은 수준이다. 이스라엘의 수자원은 공공기관이 소유하며 관련 정책과 활동은 정부에 의해 관리되고 있다. 이스라엘 정부는 제한된 물자원 량의 한계를 정확히 인식하고 집중적으로 하 폐수 처리 및 재이용 기술을 육성했다. 2014년 11월 녹색기술센터는 한국과 이스라엘의 전문가들이 참여한, 물 재이용 관련 국 제 컨퍼런스를 개최했다. 이 자리에서 높은 기술력을 바탕으로 한 이스라엘의 하 폐수 처리 기술과 물 재이용 현황을 분석하는 한편, 한국의 우수한 하 폐수 처리 기술을 물 재이용에 활용할 수 있는 방법과 이와 관련해 추구해야 할 창조경제의 방향성을 논의했다. 가정, 학교, 회사, 식당처럼 생활하는 모든 곳에서 물을 사용하고 있다. 그러나 직접 마시거나 사용하는 물 이외에도 보이지 않는 곳에서 쓰이는 물도 매우 많 다. 각종 제품과 음식, 가축과 농작물 등 모든 것이 물을 필요로 한다. 사회와 경 제가 발달할수록 생산과 소비 활동이 활발해지고 물 소비량은 더욱 늘어나게 된 다. 따라서 물 소비는 물 부족, 수질오염 등과 같은 문제를 폭넓게 이해하기 위해 c 녹색기술센터 2014년 녹색기술센터(GTC)가 개최한 물 재이용 관련 국제 컨퍼런스에 참석한 한국과 이스라엘의 전문가들. 눈에 보이지 않지만 생산, 유통, 소비 등 전 과정에 사용되는 물의 양을 가상수(virtual water)라고 하며, 이 가상수를 합친 총 량을 통해 물 발자국(water footprint) 을 산출한다. 078 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 079

꼭 따져봐야 할 중요한 요소 중의 하나이다. 물 문제는 큰 범위에서 세계 경제 구조에 묶여 있다. 세계 여러 나라는 많은 물 건을 수출하거나 수입해 사용하고 있다. 우리나라는 자동차, 배, 휴대전화 같은 것을 많이 수출하고, 상대적으로 고기, 밀가루, 과일, 설탕 등을 많이 수입해 온 다. 이렇듯 한 나라에서 생산되는 제품이 수출되어 다른 나라로 가게 되는데, 어 느 한 나라가 다른 나라를 통해, 생산하는 데 물이 많이 사용된 제품을 수입한다 면, 이 나라는 간접적으로 물 소비량을 줄일 수 있다. 이럴 경우에 오히려 수출한 나라는 물 소비량이 상대적으로 높아질 수밖에 없다. 이렇게 나라 간의 수출입을 고려한다면 각 나라의 물 사용량은 크게 차이가 날 수밖에 없고, 각 나라가 안고 있는 물의 불평등을 더욱 가중시킬 수 있다. 예를 들어 농작물이 생산되어 소비자에게 전달되는 유통과정을 살펴보자. 먼 저 농작물 생산에서는 자연 상태로 내리는 빗물을 1차적으로 사용하지만, 필요 에 따라 지하수나 강물 등 별도의 물을 공급하기도 한다. 이후 가공과 유통 과정 에서 지하수, 수돗물과 같은 물을 사용하고 소비자에게 전달된 후에는 조리, 섭 취를 위해 수돗물을 사용하게 된다. 즉 생산에서 소비에 이르는 전 단계에서 물 을 사용하고, 사용된 물은 하수로 발생하게 되어 자연을 오염시키는 원인이 되기 도 한다. 우리가 먹고, 마시고, 사용하는 모든 제품은 정도 차이는 있으나 전 단계 에서 물을 소비하고 그러한 소비는 우리가 가정, 학교 등에서 직접 사용하는 물 의 양보다 훨씬 크다. 이처럼 눈에 보이지 않지만 생산, 유통, 소비 등 전 과정에 사용되는 물의 양을 일컬어 가상수(virtual water)라고 하며, 이 가상수를 합친 총량을 통해 물 발자 국(water footprint) 을 산출한다. 물에 대한 경각심을 높이기 위해 영국 런던대 학교의 앨런 교수가 처음으로 가상수와 물 발자국을 주장했다. 이 이론을 적용했 우리가 먹는 음식을 얻기까지 많은 양의 물(가상수)이 필요하다. 을 때 우리나라 1인당 물 발자국이 1629m 3 으로 세계 1인당 평균(1385m 3 )을 훨 씬 넘는다. 또 우리나라는 전체 가상수 사용량의 해외 의존도가 78.1%로 세계 5 위의 가상수 순수입국이다(National Water Footprint Accounts, UNESCO- IHE 2011. 05). 일상생활에서 직접적으로 물을 절약하는 방법이 있다. 절수기를 설치하고 샤 워시간을 줄이고 빨래를 모아서 하는 것이 좋은 예다. 그러나 직접 사용하는 물 보다 앞에서 살펴본 것처럼 간접적으로 사용하는 물(가상수)의 양이 무척 많다. 물을 많이 쓰는 소비재 사용을 줄이는 방법 또한 물을 절약하는 좋은 방법이다. 50g짜리 초콜릿 하나를 사먹을 때마다 가정용 욕조 3개 분량의 물 860L의 물이 사라진다고 한다. 빈곤한 나라에서는 수백 명에게 절실한 마실 물이 될 수도 있 080 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 081

을 양이다. 고기는 채소에 비해 무척 많은 물을 소비한다. 육식 위주의 식습관을 채식 위 <그림> 일상생활 속에서의 물 발자국 비교 아침에 일어나서 외출했다가 들어온 뒤 저녁에 씻기까지 물 발자국을 줄이기 위해 어떤 선택을 해야 할지 살펴보자. = 직접 사용한 물 1갤런(당신이 실제로 사용한 물) = 가상 사용한 물 1갤런(당신이 이용하는 것들을 만드는 데 필요한 물) 아침에 일어난 뒤 아침 점심 저녁 저녁에 씻기 에너지 변기(1회) 절수형 변기(1회) 커피 차 탄산음료 물 쇠고기 포도주 1잔 닭고기 맥주 1잔 세탁기 절약형 세탁기 원자력에너지 255갤런/일/ 가정 주로 바꾸고 커피를 마시는 횟수를 줄이는 것만으로도 많은 양의 물을 절약할 수 있다. 또 하수 발생량을 줄이고 쓰레기를 줄일 수 있어 환경에 더욱 좋은 영향을 미칠 수 있다. 커피를 생산한 뒤, 가공하고 유통하는 단계를 거쳐 소비자가 최종 적으로 커피를 마시기 위해서는 종이컵, 설탕, 프림 등을 추가적으로 생산 가공 해야 한다. 이 전 과정에 물이 사용되고 또 이로 인해 발생되는 쓰레기, 하수 등 샤워기(10분) 절수형 샤워기(10분) 계란 2개 사과 우유에 탄 시리얼 오렌지 햄버거 샐러드 빵 2조각 설거지 구운 감자 절약형 식기세척기 변기(1회) 절수형 변기(1회) 태양에너지 24.5갤런/일/ 가정 이 환경에 큰 영향을 미친다. 우리가 사용하고 먹고 마시는 모든 것이 다 이런 형 태라고 볼 수 있다. 몇 년 전부터 지구 온난화로 인한 기후변화에 많은 관심을 갖고 있다. 대부분 에 세면대(1분) 절수형 세면대(1분) 총 127갤런 총 44갤런 총 1573갤런 1255갤런의 물 절약 총 318갤런 목욕 목욕 안 함 230.5갤런의 물 절약 너지 소비에 의한 온실가스 발생이 그 원인이다. 모든 소비재는 생산, 유통, 소비 과정에서 에너지를 사용하고 있어 어쩔 수 없이 온실가스가 발생하지만, 이런 온 총 49갤런 총 25.8갤런 23.2갤런의 물 절약 83갤런의 물 절약 세면대(1분) 절수형 세면대(1분) 실가스 발생을 줄이기 위해 세계 각국에서 탄소발자국을 제품에 표기하고 있다. 물 또한 그 발자국을 따져봐야 한다. 모든 제품이 생산되는 전 과정에서 물이 www.waterfootprint.org 총 667갤런 총 31.125갤런 635.875갤런의 물 절약 총 2288.75갤런의 물 절약 총 86갤런 총 24.8갤런 61.2갤런의 물 절약 사용되는데, 어떤 제품의 물 소비가 큰지 알고 제품을 고르고 소비하는 현명함이 필요할 때다. 그러면 집에서 사용되는 물 1L를 줄이는 것과 하루에 커피 한 잔을 덜 마시는 것 중에서 과연 어떠한 것이 물 절약 효과가 더 클지 생각해 보자. 082 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 3 폐수의 변신은 무죄! 083

CHAPTER 4 01 선진국일수록 쓰레기 많이 배출한다? 02 쓰레기 썩는 데 1만 년 걸려 03 제품도 사람처럼 태어나고 죽는다 04 폐기물을 에너지로 만드는 법 쓰레기를 자원으로 순환하라 05 자원순환의 대표, 소재 재활용 06 재이용하거나 재제조하거나 084 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 4 쓰레기를 자원으로 순환하라 085

01 선진국일수록 쓰레기 많이 배출한다? <그림> 우리나라 쓰레기 비율과 생활쓰레기 세부 비율 산업화가 빠르게 진행되면서 지구 전체가 수많은 쓰레기(폐기물)로 몸살을 앓고 있다. 과잉생산과 과소비의 사회에는 음식물 쓰레기로부터 빈 음료수병, 비 생활쓰레기 4만 8990톤/일 12.8% 사업장배출시설계폐기물 14만 6390톤/일 38.3% 건설폐기물 18만 6629톤/일 48.9% 자료: 2012년 전국 폐기물 발생 및 처리 현황(환경부, 2013) 금속유리류 779톤/일 1.6% 나무류 1982톤/일 종이류 5247톤/일 기타 1만 3093톤/일 4.0% 26.7% 10.7% 재활용품 1만 4681톤/일 30.0% 음식물 1만 3209톤/일 27.0% 닐 포장지, 헌 옷과 낡은 신발, 쓰다 버린 가전제품, 폐차까지 쓰레기가 넘쳐나고 있다. 놀랍게도 산업화가 진전된 나라일수록 쓰레기의 양은 더욱 많다. 국립환경 쓰레기를 수거하는 트럭. 연구원에 따르면, 미국은 1인당 1년간 버린 쓰레기의 양이 713kg이고, 유럽은 500kg이다. 또 우리나라보다 1인당 소득규모가 2배 높은 일본은 한 사람이 1년 간 버린 쓰레기의 양이 400kg이다. 반면 우리나라는 한 사람이 1년에 버리는 쓰 레기가 400kg에 달한다고 하니 적지 않은 양이다. 환경부에서 공개한 2012년 전국 폐기물 발생 및 처리 현황에 따르면, 총 폐기 물(쓰레기) 발생량은 1일 38만 2009톤이며, 전년(37만 3312톤/일)에 대비해 약 2.3%가 증가했다. 또 전체 폐기물 중 건설폐기물이 48.9%, 사업장배출시설 계폐기물이 38.3%, 생활폐기물(생활쓰레기)이 12.8%로 나타났다. 생활쓰레기의 종류 중에서는 특히 음식물쓰레기와 포장쓰레기가 많다. 부피로 는 포장쓰레기가 가장 많고, 무게로는 음식물쓰레기가 가장 많다. 포장쓰레기는 생활쓰레기 비율에서 재활용품, 종이 등에 많이 포함돼 있으며, 대부분 플라스틱, 비닐류, 종이박스류로 구성돼 있다. 086 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 4 쓰레기를 자원으로 순환하라 087

02 쓰레기 썩는 데 1만 년 걸려 수거한 쓰레기는 쓰레기 매립장에 모인다. 쓰레기 매립장은 쓰레기를 묻어두 는 곳인데, 우리나라처럼 국토가 좁은 국가에서는 새로운 매립장을 찾기가 힘들 다. 주민들이 근처에 매립장이 들어서는 것을 싫어하기 때문이다. 매립장에서는 악취와 먼지가 나고 잘못 만들어진 매립장은 지하의 흙과 지하수를 오염시킬 수 도 있다. 많은 쓰레기들은 매립되더라도 금방 썩지 않는다. 종이 쓰레기는 매립 후 썩는 데 6개월이 걸리지만, 알루미늄캔은 10~100년, 스티로폼 1000년, 유리 병은 1만 년이 걸린다. 일부 쓰레기는 소각장에서 태워지는데, 플라스틱 쓰레기를 태울 때 발생하는 여러 물질 중에서 특히 다이옥신이란 물질은 인체에 아주 해롭다. 다이옥신은 한 번 생기면 잘 분해되지 않고 먹이사슬을 따라 음식물을 통해 우리 몸에 들어와 질병을 일으킨다. 선진국에서 발생하는 일부 산업폐기물의 경우, 자국에서 처리하는 것보다 값 <표> 쓰레기 종류별 매립 후 썩는 데 걸리는 시간 쓰레기 종이 담배필터 껌 가죽구두 알루미늄캔 플라스틱 스티로폼 유리병 매립 후 썩는 데 걸리는 시간 3~6개월 1~2년 5년 25~40년 10~100년 100~1000년 1000년 1만 년 버려진 금속 캔. 알루미늄 캔은 매립 후 썩는 데 10~100년이 걸린다. 싸다는 이유로 후진국으로 수출되기도 한다. 후진국은 이런 산업폐기물로부터 값어치 있는 물질을 얻으려고 한다. 예를 들어 휴대전화에는 금, 은 등 고가의 금 속이 함유돼 있다. 하지만 이런 물질은 얻는 과정에서 잘못하면 해로운 화학물질 이 생기기도 하고, 남은 쓰레기를 처리하는 과정에서도 오염물질이 많이 생긴다. 건축 소재 중에는 단열재로 쓰이는 석면이란 물질이 문제가 되고 있다. 석면은 불에 잘 타지 않고, 열과 소리를 잘 막아주는 성질 때문에 단열재로 많이 사용됐 다. 하지만 공기 중에 떠다니는 석면가루가 호흡기로 들어가 질병을 일으킨다는 사실이 밝혀진 후, 2009년부터 우리나라에서도 석면의 사용을 중지했다. 문제는 이미 건물에 들어 있는 석면을 어떻게 처리하는가이다. 이 일은 비용도 많이 들 고 어렵기 때문이다. 088 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 4 쓰레기를 자원으로 순환하라 089

한 걸음 더 우리나라 폐기물처리기술의 수출 도우미 공장에서 재생지로 포장지를 만드는 모습. 종이는 재활용이 가능하지만 아껴 쓰는 것도 중요하다. 우리 생활에서 많이 쓰고 있는 종이도 문제다. 세계적으로 벌목된 나무의 1/5 이 종이를 만드는 데 사용되고, 1kg의 종이를 만들기 위해 2kg 이상의 나무와 250kg의 물이 필요하다고 한다. 컴퓨터가 많이 보급됐음에도 불구하고 오히려 종이 사용량이 해마다 늘고 있다고 한다. 물론 종이는 재활용이 가능하다. 하지 만 종이를 만들 때 필요한 엄청난 에너지를 생각한다면, 아껴 쓸 필요가 있다. 녹색기술센터에서는 국내 정부출연연구소, 기업 등과 공동으로 폐기물 처리와 관련된 기 술 교육 컨설팅을 지원하는 폐기물관리 종합계획을 수립하고 있다. 나아가 우리나라 녹색 기술을 세계화해 지구촌 폐기물을 친환경 처리함으로써 더욱 깨끗한 지구촌을 만들기 위해 노력하고 있다. 최근 여러 개발도상국에서는 경제성장으로 폐기물 양이 급증하고 있으나, 쓰레기 처리에 대한 현지 주민들의 인식이 낮고, 폐기물을 환경친화적으로 처리할 수 있는 기술이 부족해 심각한 환경문제가 대두되고 있다. 이에 녹색기술센터는 국내 연구소, 기업 등이 보유하고 있는 폐기물 처리기술을 해외에 수출하기 위한 타당성을 조사하는 한편, 해외 주민과 정부 관계자를 대상으로 폐기물 처리에 대한 지역사회의 관심을 제고하고 그 역량을 강화하기 위 한 프로그램을 계획 운영하고 있다. 예를 들어 녹색기술센터는 한국지질자원연구원이 개발한 폐기물 처리기술을 필리핀, 도 미니카 공화국 등의 개도국에 이전하려 하고 있다. 특히 이 나라들에서 폐기물 처리가 어려 운 섬이나 고립지역을 대상으로 한다. 또 폐기물 처리에 대한 현지민의 역량을 강화하기 위 한 교육 업무도 추진 중이다. c 녹색기술센터 2014년 5월 독일의 국제협력단(GIZ)과 필리핀 정부로 구성된 컨소 시엄(ProGED) 사절단이 한국을 방문한 모습. 녹색기술센터와 필 리핀 반타얀 섬의 폐기물 처리에 대해 논의했다. 090 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 4 쓰레기를 자원으로 순환하라 091

03 제품도 사람처럼 태어나고 죽는다 제품도 사람과 마찬가지로 태어나서 죽기까지 자신의 생애를 가지고 있다. 즉 원료 채취, 제품 설계, 생산, 배송, 사용, 수거, 폐기 단계를 거치는 것이다. <그림> 제품의 생애 원료채취 제품설계 생산 배송 사용 수거 폐기 폐차장에서 기중기로 차를 들어올리고 있다. 먼저 원료 채취의 단계에서는 제품의 원료를 구한다. 철, 구리, 알루미늄 등의 금속류, 유리, 목재 등의 비금속류를 캐거나 베어 각종 원료를 얻어내고, 석유 등 을 적절히 가공해 플라스틱 원료를 만들어 낸다. 제품 설계의 단계에서는 우리 생활에 도움이 되는 각종 제품을 구상하고 계획한다. 이 단계에서는 제품을 어떤 소재와 어떤 모양으로 만들어 낼 것인지를 결정한다. 제품을 설계하는 과정이 끝나면 설계대로 생산하는 단계를 거친다. 이 단계에 서는 공장 내에서 다양한 원료가 여러 단계의 복잡한 과정을 거쳐 하나의 제품으 로 만들어진다. 제품이 만들어진 후에는 공장의 창고에서부터 도매상, 소매상을 거치는 배송의 단계를 통해 사용할 소비자에게 도달한다. 제품은 구입 후 짧으면 몇 시간 혹은 길면 십수 년의 사용 단계를 거치게 된다. 예를 들어 슈퍼마켓에서 구입한 음식물은 몇 시간 만에 소비하는가 하면, 자동차 나 가전제품은 10년 이상 사용하기도 한다. 제품이 고장 나 수리하기 곤란하거나 그 제품이 수명을 다하게 되면, 우리는 제품을 버리게 된다. 버려진 쓰레기는 수 거되고 폐기되는데, 제품은 이렇게 생애를 마치는 것이다. 우리나라는 국토가 비좁을 뿐 아니라, 혐오시설, 위험시설 등이 주변에 들어서 는 것을 반대하는 님비(NIMBY) 현상으로 인해, 폐기되는 쓰레기의 매립지를 찾 는 데에 있어 사회적으로 어려움을 겪고 있다. 따라서 쓰레기의 매립을 줄이고 에너지화하거나, 유리, 종이, 금속, 플라스틱 등 폐기물의 용도를 바꾸거나 가공 하여 다시 쓰는 재활용을 통해, 자원을 아끼고 환경을 보호할 수 있다. 092 이지사이언스 시리즈 생활 속 녹색기술 이야기 CHAPTER 4 쓰레기를 자원으로 순환하라 093