지구온난화와 쓰레기 문제우리에게 필요한 것은?
지난해 11월 5일, 세계 153개국 과학자 1만1258명이 영국 옥스포드대 바이오사이언스지에 “지구가 기후 비상사태에 직면하고 있다”는 공동 성명을 발표했다. 이들은 1992년 리우 정상회의, 1997년 교토의정서, 2015년 파리 협약 등에도 불구하고 온실가스 배출은 여전히 빠르게 증가하고 있다며 우려했다. 온실가스로 점점 더 뜨거워지는 지구. 우린 무엇에 집중해야 할까.

인류에 의해 생겨 인류를 위협하는 지구온난화
수많은 과학자가 지구온난화에 따른 자연재해 급증에 주목하고 있다. 1979년 190여 건에서 2019년 780여 건으로 자연재해 발생 건수는 3배 가까이 늘어났다. 온실가스 문제뿐 아니라 해수면 증가(31.4mm/10년)와 해수면 산성도(4.12% 산성화/10년) 진행 등 복합적인 원인이 이상기후와 자연재해 발생에 연쇄반응을 일으키고 있다. 과학자들은 지구가 회복할 수 없는 ‘기후의 분기점’에 다다를까 우려한다. 인류가 통제할 기회를 잃으면, 바로 ‘재앙’이라는 경고다.

지구온난화, 기상이변, 생태계 변화는 우리 주변에서 끊임없이 진행되며 우리의 생활을 위협하고 있다. 당장 보이지 않기에, 욕망에 바쁜 현대인들이 그 위험성을 간과하고 있을 뿐이다. 과학자들이 대책 세우기에 골몰하고 있지만, 지구 온도를 상승시키는 복합적 원인에 대한 첨단과학적 대응은 미흡한 실정이다.

110년 전 아인슈타인의 상대성이론은 지구온난화의 가장 큰 문제인 온도 상승을 ‘온도 상승=에너지 변화=질량=공간=시간’의 중력장 방정식으로 설명하고, 에너지가 특이점이 되는 블랙홀을 예측하게 한다. 지난해 4월 미국의 LIGO팀은 21세기 첨단과학의 경이적 업적으로, 지구와 5500만 광년 떨어진 곳에서 태양질량의 65억 배에 달하는 처녀자리 은하단 ‘M87’ 블랙홀을 발견해냈다. 이보다 앞서 2015년 9월에는 13억 광년 지난 세계 최초의 중력파를 아인슈타인의 중력파 방정식으로 증명 검출했다.

우주에서의 지구는 셀 수 없이 많은, 수천억 행성 중 하나다. 허블상수 74km/s/Mpc로 가속 팽창하는 우주 공간상에서 태양 주위를 10만8000km/h, 광속의 1/3 정도로 공전하고 있다. 스스로 약 시속 1700km/h로 자전하며 요동치는 작은 운동 구체이기도 하다. 이런 지구의 운동에너지는 지구의 온도 상승과도 상관관계가 있다. 상대성이론의 E=MC²으로 개발된 원자폭탄.핵 강대국들의 무수한 지하 핵실험은 지구 질량의 변화와 에너지, 온도 변화에 밀접한 관계가 있다.

지구온난화 막는 녹색 정책, 현실적인 접근은?
심각한 지구온난화와 기상이변, 미세먼지 등의 환경 문제에 직면한 지금, 우리에게는 경제적이며 실현 가능한 녹색 정책이 필요하다. 일부 국가는 심각한 환경 문제의 대책으로 ‘카본프리(Carbon Free)’ 스마트 도시를 표방한다. 화석연료 제로 및 관련 자동차 운행 금지, 전기 자동차, 수소 자동차 등 녹색 에너지 환경 정책을 적극적으로 도입하며 세계적 관심을 끌고 있다.

아직까지 태양광, 풍력 등 신재생에너지는 정부의 보조 없인 경제성이 부족한 실정이다. 그러므로 도시와 산업계에서 사용하는물, 공기, 화석연료 및 광물자원에 소비되는 에너지, 쓰레기와 미세먼지 정화에 투입되는 막대한 에너지를 최소화하는 것이 더 경제성 있는 녹색 정책이 될 수 있다.

최근 주목받는 4차 산업혁명의 사물인터넷, 가상현실, 인공지능, 블록체인, 공유경제, 플랫폼 경제 등 첨단 ICT 정보통신 기술은 효과적인 녹색 정책의 발판이 된다. 물과 에너지 자원을 절약하고 쓰레기 처리, 미세먼지 제거 등 도시 차원의 녹색 에너지 환경 플랫폼을 만드는 데 활용되기 때문이다. 한편, 다가오는 우주 시대에는 수소 핵융합, 인공 태양, 우주 태양광 에너지 대책도 고려할 수 있을 것이다.

4차 산업혁명 기반의 쓰레기 제로 방안 모색할 때
OECD 주요국의 1인당 생활 폐기물(연 478.4kg) 및 음식 폐기물, 산업 폐기물 등 폐기물 발생량은 계속 증가하는 추세다. 이에 따라 도시 생활, 생산 및 유통에 소모되는 자원과 에너지의 가용 사용량은 전 지구 차원에서 50년 정도로 예상된다. 환경 문제와 함께 적극적인 쓰레기 제로, 자원 절약 대책이 절실한 상황이다.

코로나 시대를 맞아 온라인 쇼핑과 배달이 증가하며 각 가정과 기업, 기관, 조직, 식당 등에서 배출하는 포장 쓰레기 및 폐기물량은 더욱더 급증했다. 이런 쓰레기를 효율적으로 처리하고 원제품에 사용되는 에너지 및 자원을 절약하기 위해서는 ‘쓰레기/폐기물 제로’를 목표로 하는 도시 자원 및 에너지의 효율적 재사용, 재활용, 녹색 공유경제 사회 구축이 선행돼야 한다. 4차 산업혁명 첨단기술을 기반으로 한 양방향 정보공유 차세대 쓰레기및 폐기물 관리 플랫폼이 절실하다.

4차 산업혁명 기반 스마트 도시의 ‘쓰레기 제로 자원 절약 플랫폼’이 현실화한다면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

이상과 같이, 지구온난화 문제와 녹색 정책, 쓰레기 문제에 관해 살펴봤다. 우리가 처한 상황을 해결하기 위해서는 우리가 모두 녹색 지구의 주인임을 잊지 말아야 한다. 그리고 최첨단 과학기술 기법을 활용해 지구온난화의 근원적 원인을 이해해야 한다. 4차 산업혁명의 핵심기술을 융·복합한 실질적 대체 에너지 정책과 쓰레기 문제 해결방안 모색에도 힘써야 할 것이다.

글 조병완 교수(건설환경공학과, 4차산업혁명연구소장)