LG사이언스랜드

전체메뉴보기 검색 과학상자

지구촌에 떨어진 미션, 탄소를 없애라! 목록

조회 : 3882 | 2012-04-24

지구촌에 떨어진 미션, 탄소를 없애라!

 

오늘날 우리가 살아가고 있는 지구에 닥친 가장 심각한 문제 중 하나가 바로 지구온난화현상입니다. 이와 관련한 기사가 거의 매일 보이는데, ‘탄소’, ‘이산화탄소’, ‘이상기후’, ‘기후변화’라는 단어가 기사에 등장하고 있습니다. 이산화탄소 배출 규제, 탄소 배출량, 탄소 배출권, 탄소 발자국, 지구온난화의 주범 이산화탄소, 탄소중립국, 탄소 중립의 숲 등의 단어들도 등장하고 있는데요.

그 동안 이산화탄소, 온실가스, 온실효과 등에 대해서는 살펴봤지만 탄소를 없애려는 노력, 줄이려는 노력들에 대해서는 자세히 살펴보지 못했었습니다. 국내에서도 많은 기업체들과 단체, 연구진들이 탄소 없애기 대작전에 참여하고 있는데요, 지난달과 이번 달에 유난히 눈에 띄는 굵직한 기사들이 잇달았습니다.

최근에 등장한 탄소를 없애고, 줄이기 위한 몇 가지 노력들에 대해 살펴보도록 합시다.

 

*알아보기

- 부천시에 탄소 중립의 숲 조성한다

- 서울대, 필리핀 바나콘 섬에 맹그로브 숲 500ha 조성한다

- 지구온난화의 주범인 이산화탄소로 고부가가치 소재를 만든다

- 이산화탄소 50억t 묻을 해저층 찾았다

 

*생각 키우기

왜 전 세계는 지금 탄소 발생을 막으려고 또 이미 발생된 탄소는 없애려고 노력하는 걸까요?

 

- 부천시에 탄소 중립의 숲 조성한다

지난 3월 7일 부천시와 한국공항공사는 부천시 고강동에 ‘탄소 중립의 숲’을 만들기로 협약을 맺고, 식목일인 4월 5일에는 탄소 중립의 숲 조성을 위한 식목일 나무심기 행사도 가졌습니다. 식목일 행사에는 공무원과 시민 등 100여 명이 참석해 나무심기, 사연안내판 설치, 탄소중립의 숲 교육 등을 진행했습니다.

탄소중립의 숲은 기업 활동이나 일상생활에서 발생하는 탄소를 상쇄시키기 위해 나무를 심고 숲을 조정하는 기후 프로그램의 하나로 교통의정서 기후변화협약에서는 숲을 유일한 탄소 흡수원으로 인정하고 있답니다.

이외에도 많은 기업들이 나무심기, 탄소 중립의 숲 조성에 동참하고 있답니다.

 

- 서울대, 필리핀 바나콘 섬에 맹그로브 숲 500ha 조성한다

  맹그로브 숲

바다에 뿌리를 내리고 사는 맹그로브는 이산화탄소 흡수능력이 뛰어나다고 알려져 있다. 최근에는 맹그로브 숲이 다양한 생물들이 살고 있어 생태관광지로 각광받고 있다. 사진은 대만의 타이장 국립공원 내 맹그로브 숲. / 이미지 출처 : by Koika BY-SA-1.0(flickr)

 

이 소식 또한 숲을 만들어 이산화탄소를 흡수시키는 내용인데요, 필리핀 바나콘 섬 해안에 있는 맹그로브 숲 이야기입니다. 이곳에 서울대 산림과학부 윤여창 교수와 학부생들이 내년부터 5~10년간 500ha의 맹그로브 숲을 추가로 조성하는 ‘서울대 맹그로브 조림사업’을 펼칠 예정이라고 합니다. 맹그로브 나무맹그로브는 바다에 뿌리를 내리고 자라는 식물로 뿌리끼리 얽히면서 자라 해안의 지반을 지탱해주고, 쓰나미가 와도 섬을 보호합니다. 맹그로브는 원주민들이 땔감으로 사용하면서 급격이 감소했는데, 맹그로브 숲이 이산화탄소 흡수능력이 뛰어나고 생물다양성 보전에 적합하다는 연구가 나오면서 되살리려 많은 노력들을 하고 있습니다.

이번 조림사업으로 맹그로브 숲이 늘면 어획량이 늘고, 생태관광 등으로 원주민들의 생활도 나아질 것이고, 이 맹그로브가 흡수하는 이산화탄소의 양만큼 산림탄소배출권을 확보할 수 있게 돼 우리나라에도 경제적인 이득이 된다고 합니다. 해외에 숲을 만들어도 그 숲이 흡수한 온실가스만큼 탄소배출권을 인정받을 수 있기 때문이지요.

500ha의 맹그로브 숲은 매년 1만5000t의 이산화탄소를 흡수할 것으로 예상되는데, 이는 우리나라에서 1376명이 1년간 배출하는 양이고, 매년 6만 달러 규모(약 6780만 원)의 경제적 이익을 얻을 수 있답니다.

맹그로브는 바닷물이 들어오면 뿌리의 대부분은 물속에 잠긴다. 뿌리는 그물망처럼 얽혀있어 많은 물고기들의 안식처가 된다. 맹그로브 숲에는 물고기, 맹그로브 뱀 등 다양한 생물들이 서식하는 것으로 알려져 있다. / 이미지 출처 : 퍼블릭 도메인(wikipedia)

 

- 지구온난화의 주범인 이산화탄소로 고부가가치 소재를 만든다

이산화탄소를 의료용, 공업용 소재로 이용할 수 있는 고부가가치 탄산화합물로 전환하는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다는 소식입니다. 포스텍 화학공학과/해양대학원 차형준 교수 연구팀이 주도한 이 연구는 대기 중의 이산화탄소가 생명체에 의해 탄산화합물로 전환되는 원리에 분자생명공학 기술을 접목시켜 이뤄낸 결과라고 합니다.

 재조합탄산무수화효소

재조합 탄산무수화효소를 이용해 이산화탄소를 탄산화합물로 전환시키는 기술 모식도. / 이미지 출처 : 국토해양부 보도자료

 

이산화탄소를 탄산화합물로의 전환을 촉진시키는 탄산무수화효소는 소의 혈청에서 추출하는데, 1g 당 300만 원 정도로 값이 비싸요. 그런데 연구진은 ‘나이세리아 고노레아’라는 미생물에 함유된 이 탄산무수화효소가 높은 활성을 지니고 있다는 점에 주목해 유전자 재조합을 통해 값싸게 대량생산하는 방법을 개발해냈습니다. 이렇게 대량 생산해 낸 탄산무수화효소는 이산화탄소와 물과 반응시켜 탄산화합물을 만들어 내는 과정에서 약 1,000만 배나 반응을 촉진시키는 역할을 담당한답니다.

 탄산무수화효소2

조개나 전복이 껍데기가 만들어지는 과정을 바이오미네랄화라고 하는데, 다양한 해양생물들의 껍질 형성에서 볼 수 있는 바이오미네랄화* 기작을 모방하여 온실가스인 이산화탄소가 고부가가치의 탄산화합물로 전환하는 기술에 대한 모식도이다. / 이미지 출처 : 국토해양부 보도자료

 

이 연구로 인해 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 줄이는 것은 물론 고부가가치의 탄산화합물을 만들어낼 수 있게 됐습니다. 연구 결과 형성된 탄산화합물은 제지, 플라스틱, 고무, 시멘트, 페인트, 치약 등 다양한 산업용 소재로 활용될 수 있고, 칼슘보조제, 인공뼈 등의 건강 및 의료용 소재로도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

▶ 이산화탄소 50억t 묻을 해저층 찾았다

울산서 동쪽으로 60~90km 지점에 1000만 가구의 100년 배출량인 이산화탄소 50억t을 영구 저장할 수 있는 ‘해저지중 저장소’로 쓸 수 있는 지층이 발견됐다고 지난 4일 국토해양부가 보도자료를 통해 밝혔습니다.

 ccs개념도

해양지중에 이산화탄소를 저장하는 실용화 개념도. 이산화탄소 포집, 수송 및 저장기술을 말하는 CCS(Carbon Capture and Storage)의 개념은 화력발전, 제철소 등에서 대량 배출되는 이산화탄소를 포집하고 수성해 800m 이하의 해양 퇴적층에 저장하여 처리하는 기술을 말한다. / 이미지 출처 : 국토해양부 보도자료

 

이산화탄소를 저장하기 위해서는 특별한 지층이 필요한데, 이산화탄소가 주입될 퇴적물 입자 사이의 틈새가 충분해야 하고, 주입되고 난 후에는 다시 누출되지 않도록 덮개 역할을 해 줄 진흙층이 윗부분에 자리잡고 있어야만 한답니다.

에너지 생산을 위해서는 이산화탄소 배출을 할 수밖에 없는 현실인데, 이 이산화탄소를 해저층에 묻어 공기 중으로의 배출량을 줄일 수 있다면 온실가스 감축에 효과적이겠지요?

이산화탄소를 땅속에 묻어 배출을 줄이는 계획을 추진 중인 국토부는 상세 지질구조를 파악해 2015년 대상지와 용량을 최종 확정할 계획입니다. 2016년부터 시범 운영을 한 후 2020년부터 연 100만t 규모를 저장할 예정인데요. 정부는 화력발전소와 제철소 등에서 뿜어져 나오는 이산화탄소를 모아 바다로 운반한 뒤 장비를 이용해 땅바닥 깊은 곳에 저장할 예정입니다. 선박수송과 파이프라인 수송을 고려하고 있답니다. 일각에선 이산화탄소를 해저에 저장하면 바다가 산성화될 수 있다는 주장도 있지만, 이산화탄소를 땅속에 묻으면 퇴적층 사이에 있는 물에 녹은 뒤 칼슘 등과 반응해 광물로 변하기 때문에 안정적이라는 주장이 더 설득력이 있어 보입니다.

이 이산화탄소 포집저장 기술(CCS․Carbon Capture and Storage)의 선두주자는 노르웨이인데요, 1996년부터 북해 석유를 채취할 때 나오는 이산화탄소를 이미 연간 100만t씩 땅속에 저장할 정도의 기술력을 갖추고 있다고 합니다. 미국은 2016년, 유럽연합은 2020년까지 상용화를 목표로 시범 사업을 하고 있답니다. 일본도 이미 1460억t 규모의 저장지를 이미 확보해 둔 상태이고요.

 

* 용어 정리

[탄소배출권]

정해진 기간 안에 정해진 이산화탄소(CO₂) 배출량을 줄이지 못한 각국 기업이 배출량에 여유가 있거나 숲을 조성한 사업체로부터 돈을 주고 권리를 사는 것을 말한다.

 

[탄소 발자국(carbon footprint)]

사람들이 어떤 활동을 할 때, 하나의 제품이 만들어질 때 생산과 유통, 사용, 폐기의 과정을 거치면서 탄소가 발생한다. 이렇게 개인 또는 단체가 직·간접적으로 발생시키는 온실 기체의 총량을 의미한다. 여기에는 이들이 일상생활에서 사용하는 연료, 전기, 용품 등이 모두 포함된다.

 

 

*더 찾아보기

따끈따끈 과학 ‘이산화탄소가 뭐기에?’ 바로보기

: 2009년 5월, 따끈따끈 과학에서 2009 서울 C40 기후리더십그룹 제3차 정상회의가 열리는 것을 기해 이산화탄소(CO2)가 무엇인지, 온실가스와 온실효과가 무엇인지, 온실효과를 일으키는 기체가 어떤 것들이 있는지를 살펴본 적이 있었습니다.

이산화탄소와 지구온난화, 온실가스, 온실효과에 대해 궁금한 친구들은 이 기사를 참고하세요.

 

*생각 키우기

왜 전 세계는 지금 탄소 발생을 막으려고 또 이미 발생된 탄소는 없애려고 노력하는 걸까요?

지구촌은 지금 ‘탄소 없애기’ 대작전을 펼치는 중입니다. ‘탄소 중립의 숲’은 일상 생활이나 기업의 생산 활동에서 발생하는 탄소를 흡수하기 위해 나무를 심은 숲을 말한다고 했습니다. 또 해저 지층에 이산화탄소를 묻기 위한 기술이 개발되고, 적당한 지층을 발견했다고도 했습니다. 한 발 더 나아가 이산화탄소를 아예 우리에게 유용한 물질로 바꾸는 기술도 개발되었다고 했는데요.

자, 생각해 봅시다. 왜 이렇게 탄소 발생을 막으려고, 이미 발생된 탄소는 없애려고 안간힘을 쓰는 걸까요? 이산화탄소를 포함한 이 탄소 화합물들이 어쨌기에 그러는 것인지 이야기해 봅시다. 또 이산화탄소 발생을 억제하거나, 발생된 탄소를 없애려고 전 세계가 어떤 노력들을 하고 있는지도 더 찾아보세요.

 

주제!
물질 ,지구온난화
관련단원 보기
*초등3학년 1학기 우리 생활과 물질
사과도넛
*초등3학년 1학기 우리 생활과 물질
페트병으로 만든 크리스마스트리 : 플라스틱의 세계
*초등6학년 1학기 생물과 환경
빨래가 필요없는 옷? - 연잎 효과
사진올리기 바로가기