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- 재료 요구는 2015년부터 2050년까지 전기 부문에서 약 200~900%, 운송 350~700% 증가
- 코발트 수요는 2050년까지 최소 두 배 증가, 추출은 해당 지역 토양과 지하수 오염 초래
- 전 세계 코발트 매장량의 약 절반이 내전 국가인 콩고에 위치
- 지역 대중교통의 승차나 자동차 공유, 에너지 효율적인 가전제품,,건물을 통해 개인의 에너지 소비를 줄이는 것 필요

에너지 전환: 원자재는 어떻게 절약할 수 있나요?
수요 측면의 절감 가능성은 지금까지 거의 고려되지 않았다.

확장 대신 절약:
재활용이나 자동차 공유와 같은 수요측 솔루션은 글로벌 에너지 및 재료 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있으며, 환경과 기후에 해를 끼치는 원자재 추출도 줄일 수 있다. 그러나 이러한 전략은 지금까지 기후 보호 전략과 모델에서 거의 고려되지 않았으며, 이는 필요성이 종종 과대평가된다는 것을 의미한다. 

▲ 금속 원료 채굴은 에너지 전환에 중요하지만 파괴적인 결과를 초래할 수도 있다. © Opla/Getty 이미지

신재생에너지 확대가 진행되고 있다. 이를 통해 온실가스를 절약할 수 있지만. 또 다른 측면에서 비용이 발생한다. 즉, 태양전지, 풍력 터빈 또는 CO2 포집 시스템의 생산에는 특히 구리, 알루미늄 또는 철과 같은 금속을 포함하여 많은 원자재가 사용된다. 풍력 터빈과 태양전지가 작동하지 않는 희토류 역시 수요가 높다. 그러나 이와 관련된 원자재 추출은 이미 사람과 환경에 해를 끼치고 있다.

얼마나 많은 원자재가 필요할까?

이러한 이유로 메르카토르 지구 공유 및 기후 변화 연구소(MCC:Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change)의 과학자들은 해당 주제에 관한 기존 연구 문헌을 분석하고 그 결과 에너지 전환을 통해 향후 몇 년 동안 리튬, 구리 등의 수요가 얼마나 증가할 것인지 결론을 내렸다.

연구원들은 또한 조사된 각 원자재에 대한 채굴의 사회적, 생태학적 위험을 각각 결정했다. 일반적인 결과로는 물 수요 증가, 독소로 인한 건강 손상 또는 지역의 정치적 불안정 등이 있다. 그런 다음 팀은 자재 요구 사항을 줄여 광석 채굴의 위험을 완화할 수 있는 솔루션을 제안했다.

광물 수요의 급격한 증가

"시나리오 가정에 따라 광물 생산에 필요한 재료 요구 사항은 2015년부터 2050년까지 전기 부문에서 약 200~900%, 운송 부문에서 350~700% 증가할 것이다"고 MCC의 Felix Creutzig가 보고했다. 태양광 발전과 풍력 발전의 예상 확대만으로도 강철과 알루미늄의 연간 수요가 두 배 이상 늘어나고, 영구 자석에 중요한 희토류 금속 네오디뮴의 수요도 4배 이상 늘어날 것이다.

다양한 원자재의 채굴에는 각각 개별적인 위험이 수반된다. 예를 들어, 코발트 수요는 2050년까지 최소 두 배로 증가할 것이지만 코발트 추출은 해당 지역의 토양과 지하수 오염을 초래한다. 이것이 전부가 아니다. 전 세계 코발트 매장량의 약 절반이 내전 국가인 콩고에 위치하고 있다. 콩고에서는 코발트 채굴로 인한 사고, 심각한 건강 영향 및 폭력적인 갈등이 반복적으로 보고되고 있다.

수요 중심 솔루션

광물 추출 증가로 인한 부정적인 영향을 줄이기 위해 Creutzig와 그의 팀은 소위 "수요 중심 솔루션"을 제안한다. 연구원들은 “이러한 전략은 행동 변화, 기술 혁신 및 체계적 변화를 사용하여 재료에 대한 수요를 줄인다”고 설명했다. 예를 들어, 제품의 수명을 연장하거나 수리 능력을 향상시킬 수 있다.

지역 대중교통의 승차나 자동차 공유와 같은 소비 변화는 전체적으로 더 적은 수의 자동차를 생산해야 함을 의미할 수 있다. 이에 따라 자동차 배터리용 리튬이나 코발트 등 소재 수요도 감소할 것으로 보인다. 연구진에 따르면, 에너지 효율적인 가전제품과 건물을 통해 개인의 에너지 소비를 줄이는 등의 다른 조치도 상당한 영향을 미칠 수 있다.

지금까지 절감 가능성은 거의 고려되지 않았다.

연구원들은 아직 수요측 솔루션을 통해 자재 절감 가능성이 얼마나 높은지 정확하게 추정할 수 없다. 문제는 부문과 지역 전반에 걸친 에너지 수요, 물질 사용, 건강 및 사회적 위험, 정치적 결정 간의 복잡한 관계를 정량화하기가 어렵다. "이러한 관계를 이해하려면 시스템 분석과 기술 및 사회 과학 전문 지식의 통합이 필요하다"고 팀은 말했다.

연구자들에 따르면, 이러한 학제간 접근 방식은 일반적으로 더 많은 관심을 받아야 한다. Creutzig에 따르면 궁극적으로 정부 결정의 기초를 형성하는 기후 보호 모델의 기초를 포함한 일반적인 평가 모델은 적절한 업데이트가 필요하다. "우리의 연구는 적어도 명확한 전반적인 그림을 제공한다. 수요 솔루션은 기후 위기와 지구 약탈에 대해 두 배의 유익한 효과를 갖는다.“

참고
Nature Climate Change, 2024; doi: 10.1038/s41558-024-02016-z)
출처:Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change gGmbH

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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