인류는 인류의 생존을 위해 문명이 시작된 초기부터 에너지를 필요로 했으며 인류의 문명이 발달해 갈수록 더 많은 에너지를 필요로 했다. 이 때문에 인류는 손쉽게 에너지를 얻을 수 있는 화석연료를 무분별하게 소비했고 그 결과 지구는 인류의 의해 점점 스스로의 자생능력을 잃어버리고 있다. 좀 더 구체적으로 말하자면, 그동안 평행과 안정을 유지하고 있었던

지구온난화 방지를 위한 국제적 노력

지구 온난화는 1972년 로마클럽 보고서에서 처음 공식적으로 지적됐다. 이후 1985년 세계기상기구(WMO)와 국제연합환경계획(UNEP)이 온실가스 중 이산화탄소가 온난화의 주범임을 선언했다. 1988년에는 각국 정부 간 기후변화 협의체(IPCC)가 구성되어 기후 변화에 관한 조사와 연구를 행하고 있으며, 미국항공우주국(NASA)에서 미국 의회에 지구온난화 발언한 것을 계기로 일반인에게도 알려졌다.

이후 1992년 6월, 브라질의 리우 회의에서 지구온난화에 따른 이상 기후 현상을 예방하기 위한 목적으로 '기후변화에 관한 국제 연합 기본 협약'이 채택되었다. 이 협약은 인류에 의해 발생되는 위험 요소들이 기후시스템에 영향을 미치지 않도록 대기 중 온실가스의 농도를 안정화시키는 것을 궁극적인 목적으로 하고 있다. 회의 참가국 178개국 중 한국을 포함해 154개국이 협약에 서명, 1994년 3월 발효, 2007년 8월 192개 국이 비준한 상태다.

1995년 3월 베를린에서 개최된 1차 당사국 총회에서 협약상 감축의무만으로는 지구온난화방지가 불충분함을 인정하고, 1997년 12월 교토에서 개최된 3차 당사국 총회에서 2000년 이후 선진국의 감축목표를 주요내용으로 하는 교토의정서가 채택되었다. 교토의정서는 온실가스 감축에 대한 법적 구속력이 있는 국제협약으로 전 세계 국가들이 지구 온난화 방지를 위해 노력하겠다는 기후변화협약과 달리 감축목표 수준 및 설정방식, 교토메커니즘을 도입한 구체적인 국제협약이다.

온실효과 메커니즘

1822년 프랑스 수학자인 장프리에는 지구의 대기가 온실효과를 초래할 수 있음을 최초로 언급했으며, 1896년 스웨덴의 아레니우스는 대기 중 이산화탄소가 온실효과를 일으킬 수 있다는 것을 처음 지적했다. 그 후 1938년 영국의 캘린더가 인간의 화석연료 사용에 의해 발생한 이산화탄소가 온실효과를 더욱 가속화할 수 있다는 구체적인 메커니즘을 밝혀냈다.

태양에서 지구로 오는 빛 에너지 중에서 약 34%는 구름이나 먼지 등에 의해 반사되고, 지표면에는 44% 정도만 도달한다. 지구는 도달한 태양 에너지 중 일부를 적외선 형태로 방출하는데, 이 과정에서 온실가스가 적외선 파장의 일부를 외부로 나가지 못하게 흡수한다. 적외선을 흡수한 온실가스 내 구성 분자는 에너지가 높아진 상태가 되고, 안정 상태로 돌아가기 위해 높아진 에너지를 외부로 다시 방출하는 데 이 에너지에 의해 지구의 온도가 올라가는 것이다.

위 일러스트는 대기 중 이산화탄소 농도와 대기평균온도와의 관계를 나타낸 것이다. 화성은 대기 중 95%가 이산화탄소로 구성되어 있으나 대부분 고체인 드라이아이스로써 대기 중 온실효과가 생성되지 않아 대기 평균 온도가 영하 50℃이다. 반면 금성은 96%가 기체 상태의 이산화탄소로 구성되어 있어 온실효과가 발현되어 대기 평균 온도가 420℃이다.

가스별로 지구 온난화에 기여하는 정도를 지구온난화지수라고 나타내는데, 이산화탄소를 1 로 보았을 때, 메탄은 23, 아산화질소는 296, 프레온 가스는 1,300-23,900이다. 다른 산업 가스는 산업시설에서 배출 정도를 통제할 수 있으며 포집 후 다른 물질로 전환시키거나 분해시킬 수 있으나, 이산화탄소는 화학적으로 안정한 물질이기에 다른 물질로 전환하기 위해서는 더 많은 에너지를 필요로 하므로 이산화탄소를 없애기 위해 이산화탄소를 더 배출하는 역설적인 현상이 발생된다.

다만 전체 온실가스 배출량 중 이산화탄소는 80%를 차지하고 있기 때문에 배출량을 줄이기 위해 에너지를 절약하거나 우수한 이산화탄소 포집기술을 개발한다면 배출량을 줄일 수 있다. 따라서 온실가스를 줄이는 것은 곧 이산화탄소 발생량을 낮추는 것과 같다.

지구온난화를 막을 수 있는 방법은?

대기 중으로 배출되는 이산화탄소의 양을 줄여야 지구온난화를 막을 수 있는 것은 앞서 언급한 것처럼 당연한 일인데 과연 어떤 방법으로 이산화탄소의 발생을 줄일 수 있을까? 다양한 방법이 있는데 국제에너지기구는 여러 가지 미래 기후 예측 시나리오를 작성하여 이산화탄소 배출을 억제할 수 있는 방법으로 네 가지를 발표한 바 있다.

첫 번째 방법으로는 신재생에너지를 개발하는 것이다. 원천적으로 이산화탄소가 배출되지 않도록 자연의 힘을 이용하는