기후변화협약에 대처한 기술적 대응

이 규 완

한국화학연구소, 화학기술단 1팀

Technological Accessment on the Conference of Parties 3

Kyu-Wan Lee

Chemical Technology Team 1,  Advanced Chemical Technology Division,

KRICT

1. 서 론

지구온난화에 의한 기후변화가 우리 인류의 전통적인 생활에 커다란 변화를 주고 있다. 그 변화가 너무나 급속히 우리에게 닥쳐옴으로서 기상이변을 포함한 여러 가지의 재난이 세계 도처에서 일어나고 있다.

이에 당황한 세계는 1992년 6월 브라질의 리오에서 기후변화협약에 대한 의정서를 만들어 현제 166개국이 서명함으로서 명실상부한 세계적인 규례로 등장하게되었다. 이에 따라 각 국에서는 기후변화협약의 방향과 내용에 대한 전망과 예측을 통해 자국의 정치-경제에 미칠 효과에 대하여 면밀히 예의 주시하며 준비하여 왔으며 자국의 이익을 위하여 여러 소회의 및 위원회에서 기회가 있을때마다 자국의 정책이 적극적으로 반영되도록 주력하고 있다. 그 중간 결과가 작년 12월 일본 교토에서 열린 COP 3회의이다. 여기에서 10여일간의 회의 끝에 내린 결론은 2012년까지 (선진)각국은 1990년도 배출한 CO2 양의 평균 5.2%를 삭감하자는 결론을 얻었다.  다행인지 불행인지는 모르겠으나 우리나라는 이 교토회의에서 어느 카테고리에도 포함되지 않아 보류되었으나 금년 12월 페루에서 열리는 COP 4에서는 피하기는 대단히 어려울 것이라는 예상이다. COP 3에서 구 동구권국가들이 Annex 1에 해당되는 나라에 포함된 사례로 비추어 COP 4에서 우리나라가 동일 그룹에 분류된다면 정치적으로 경제적으로 혼란상태에 있는 우리나라에 미칠 파급효과는 매우 클 것으로 예상된다. 왜냐하면 세계 각국이 자국의 이익을 우선적으로 고려하여야 하는 현실에서 국제적으로 우리나라의 어려운 여건을 감안한 협상은 기대하기 어렵기 때문이며, 이미 그 예로서 수 년전에 속수무책으로 당한 우르과이라운드의 파급효과가 지금 나타나고 있음을 우리들은 실감하고 있다. 또 제2의 우르과이라운드를 당하여야 하는지? 더구나 수 년내에 운전중에 있는 각 공정을 개선함으로서 CO2의 배출량을 획기적으로 감축하기는 거의 불가능하며, 배출되고 있는 CO2의 농도는 계속하여 증가할 것임으로 지구온난화는 더욱 심각하여 질 것이다. 그러므로 본 발표에서는 CO2 저감 및 이용에 대하여 우리나라를 포함한 세계 각국에서 어떠한 연구가 수행되고 있으며 각 국이 기후변화 협약에 대처하는 정책의 방향등의 국제적인 움직임은 어떠한지 과학자의 입장에서 고찰하고자 한다.

2. 연구동향

2-1. 한국의 연구동향

1992년 리오선언후 전 세계적으로 이산화탄소에 대하여 관심을 갖게 되었고 세계적으로 거의 동시에 연구가 수행되었다. 그중에서도 세계의 경제대국인 일본이 넓은 분야에 많은 연구비를 투입하여 선두를 달리고 있다. 우리나라도 1992년부터 G-7 project로 미미하게 시작하여 화학적 고정화에서는 부분적으로 세계와 어깨를 나란히 하면서 연구를 수행하고 있다. "지구온난화가스 제어 및 이용기술" 이라는 중과제로 1992년 부터 실시한 연구가 효시를 이루어 그 후에 다른 부처에서도 여러 가지 모양으로 연구가 실시되었다.

우리나라에서의 연구내용과 연구비 내역은 다음 표 1과 같다.

표1  국내 CO2 관련과제 현황

추 진 연 구 과 제	주 관 부 처	수행기간 (년)	연구비 (백만원)
이산화탄소 제어기술	환경부/과기부	1992-1998 (6)	905
이산화탄소 수소화에 의한 액체연료화 기술 개발	환경부/과기부	1992-1998 (6)	1,417
이산화탄소 개질에 의한 합성가스 제조 기술개발	환경부/과기부	1992-1998 (6)	774
생물학적 고정화 기술	환경부/과기부	1995-1998 (2)	290
광촉매에 의한 수소 제조기술 개발	환경부/과기부	1991-1998 (8)	100
소 계			3,486
화학적 고정화 기술개발 분야 (8개과제)	산업자원부	1994-1998 (5)	1,270
생물학적 이산화탄소 고정화 공정 개발 (3개과제)	산업자원부	1994-1998 (5)	200
이산화탄소 분리 및 회수공정 연구 분야 (7개과제)	산업자원부	1992-1998 (6)	1,400
연소배가스중 이산화탄소의 신흡수제 개발	산업자원부	1995-1997 (3)	900
소 계			3,770
기타 (포항제철 및 한국전력 이산화탄소 저감기술)	포항제철/ 한국전력	1993-1998(5)	3,000(추정)
합 계			10,256

*자료근거; G-7 환경공학기술사업안내 자료 등(1998. 6), 청정에너지 및 자원기술개발         자료집 (1997.12), 제 2차 이산화탄소 저감 연구회 발표자료집 (1998. 2.) 외.

지금까지의 연구된 내용 및 결과를 간단히 요약하면 다음과 같다.

분리: 한국화학연구소(化硏)에서 분리막을 이용한 연구를 수행중에 있으며, 에          기연에서 분자체에 의한 흡착법으로 pilot scale의 실용화 연구가 진행중          에 있다.

화학적 고정화: 化硏에서 탄화수소류 제조를 bench scale로 연구를 수행중이           며 pilot scale건설을 위한 자료를 수집중이다.  Methanol제조에 대하여          는 화연, KIST, 포항공대등에서 실시중이다.

수소제조: 화연에서 물광촉매분해연구가 기업과 수행중이며,

Methane reforming에 의한 연구도 수행중이다.

생물학적 고정화: 에기연과 생명공학연구소에서 소규모로 수행중이다.

2-2. 세계의 연구 동향

1) 일본

앞서 서술한 것과 같이  정부주도하에 산-학-연 협동체제로 10여년간 상당한 연구비를 투입하여 연구를 수행하고 있다. 이 연구를 총괄하는 기관은 일본 통산성 산하의 NEDO가  RITE에 용역을 주어 총괄하고 있다. 일본에서의 연구내용과 연구비는 다음 표 2와 같다.

표 2. 일본 통산성 산하 RITE 추진 CO2 관련과제 현황

추 진 연 구 과 제	수행기간 (년)	연 구 비
		￥	US $	억원
생물학적 고정화 및 활용기술	1990-1999 (10)	14 billion	127 million	1800
화학적 고정화 및 활용기술	1990-1999 (10)	10 billion	91 million	1274
생분해성 플라스틱 개발	1990-1997 (8)	1.8 billion	16 million	224
생화학제품개발을 위한 고성능생화학반응기 개발	1990-1999 (10)	1 billion	9 million	126
환경친화기술에 의한 생물학적 수소제조기술	1991-1998 (8)	5 billion	45 million	630
환경친화 촉매의 개발	1992-2001 (10)	3.8 billion	35 million	490
생물학적기능에 의한 사막에서의 CO2 고정화기술	1993-2002 (10)	7 billion	64 million	896
에너지효율적 사용을 위한 신냉매, 기포제 및 세정용매의 개발	1994-2001 (8)	6.5 billion	59 million	826
토양의 생물학적 재생기술	1995-1999 (5)	740 million	7 million	98
합 계		498억엔	453백 만불	6,364억원

*근거자료;  RITE Activity Description (일본).

2) 미국

미국에서는 CO2 배출량이 가장 많았음에도 불구하고 DOE에서의 연구비는 그리 많지 않은 것 같다. Golden CO., 에 있는 NREL에서 생물학적 고정화를 충실히 하는 편이고,  Pittsburg에 있는 FETC에서 연구비 총괄을 하고있으며, New York의 BNL에서 소규모로 화학적 고정화를 하고 있다. 미국측에서 관심을 갖고 추진하는 사업은 해저투기 (Ocean Disposal: Ocean Sequestration) 및 폐광산투기(Aquifier)이다. 이것에 대하여는 국제기구활동난에서 좀더 자세히 서술하겠다.

3) 산림국 (New Zealand, Sweden, Finland etc)

COP 3에서 植樹에의한 storage를 인정하여 준다는 결정이 난 후로 COP-3에서

채택한 각 조항을 면밀분석하면서 대처하고 있다.

3. The Acvities of International Organizations

1) IEA Green House Gas R&D Programme

1991년 11월에 발족한  IEA산하 기관으로서 한국을 포함한(1997년 12월 가입)

미국. 영국, 일본, 호주, 카나다, 덴마크, EU, 핀란드, 네덜란드, 뉴지랜드, 노르웨이, 폴란드, 스웨덴, 스위스,베네주엘라의 대표와 많은 회사(전력회사, 석유화학회사등)이 참여하고 있고, 회원국의 회비로 운영되고 있다. 금년 9월초 스위스  Interlaken에서 14차 Excutive Committee Meeting 이 있었고, 15차는 1999년 3월말  한국에서 열릴 예정이다. 1997년에는 다음과 같은 Technical Studies가 완료되었다.

o. Capture of CO2 Emission

o. Advanced power system

o. Sequestration of CO2

o. Full fuel cycle studies

o. Alternative energy carrier

o. Putting mitigation option perspective

그리고 현재 진행중인 연구조사과제는 다음과 같다.

o. Advanced power generation systems

o. Offshore oil and gas production-retrofit options-

o. Capture of CO2

2) IEA OECD, CTI (Climate Technology Initiative)

1995년 베르린의 COP 1에서 IEA/OECD 23개국에 의하여 제안되어 구성된

기구로서  기후변화 협약에서 기술적인 측면에서 공헌을 목적으로

(1) 기존 에너지환경기술의 보급을 위한 장애제거

(2) 혁신적인 에너지-환경기술개발의추진에 대하여 국제적으로 연구를 추진하고     있다.

금년부터 다음 세 개의 Working Group가 형성되어 활동하고 있다.

ㄱ. 기술.보급

ㄴ. 기술 accessment. 분석. 전략

ㄷ. 연구개발

이 중 연구분야로서는 다음의 세 개과제가 시작되었다.

ㄱ. CO2 해양투기 Project: 일본, 노르웨이, 미국

ㄴ. CO2 지중저장  Project: 미국, 카나다.

ㄷ. 대규모태양광발전 system조사연구 Project:

이태리,한국,일본,홀랜드,노르웨이,스페인, 스위스, 스웨덴

4. 대책

1) 정부에서 어떤 수치를 제시할 때, 그 근거는 과학자들로 부터가 아니고 타 학     문의 연구보고서가 인용되곤한다. 과학자들이 자기권리를 주장하면서 국가정     책에적극 참여하여야 할 것이다.

2) 일본의 NEDO/RITE와 같이 국내에서 수행중인 모든 연구과제를 총괄하는 기

관이 필요하다. 그 기관에 의하여 아직까지 미개척 분야의 연구가 시작되어야     한다. 연구중복여부의 장단점은 더 토론이 필요하다.

3) 국제적인 모임과 국제공동연구에 과학자들의 더욱 적극적인 참여가 절실히 필     요하다.  이 문제는  Global problem이기 때문이다.