기후 변화에 대응하는 비영리 기관 인사이드클라이미트뉴스(ICN)이 그 동안 청정에너지로 알려진 수력 발전이 ’그렇지 않을 수도 있다‘는 내용의 게시글을 홈페이지에 게재해 주목받았다. 댐이 막아 만든 거대한 호수가 사실은 ’거대한 메탄 제조 공장‘ 역할을 한다는 내용이다. 게시글 내용을 요약해 소개한다.
스탠포드 대학은 최근 계속되는 미국 서부의 가뭄과 탄소 배출량 증가 사이의 연관성을 분석하는 연구 보고서를 발표했다. 미국 국립과학원회보에 발표된 이 연구는 미국의 탄소 배출량이 지난 20년 동안 약 1억 2100만 톤 증가했다고 지적한다. 가뭄으로 강의 수위가 낮아짐에 따라 댐이 수력 발전을 할 수 없었고 그 차이를 화석연료가 메웠기 때문이라는 것이다.
이처럼 막대한 탄소 발생량은 같은 기간에 130만 대의 자동차가 도로에 추가돼 뱉어낸 탄소와 맞먹는다. 화석연료를 태우면 벤젠과 미립자 등 발암 물질을 포함한 많은 유독 가스를 방출하기 때문에 대기 오염도 증가할 것이라고 연구는 지적한다.
그런데 환경보호단체 세이브 더 콜로라도(Save the Colorado)에서 일하는 생태 컨설턴트이자 콜로라도 주립대학 수석 연구원인 마크 이스터는 스탠포드 대학의 연구가 수력 발전에 대한 중요한 측면을 간과했다고 지적했다. 수력 발전은 탄소 중립 에너지원과는 거리가 멀다는 것이다.
스탠포드 연구는 20년 동안 수력 발전의 감소를 대체한 화석연료의 사용으로 탄소 배출이 1억 2100만 톤 증가했다고 분석했다. 그러나 여기에 더해 미국 환경보호국(EPA)은 수력 발전 댐에 의해 만들어진 호수를 포함한 전체 호수가 2021년에만 거의 2900만 톤의 탄소를 배출한 것으로 추정했다. 이스터는 특히 저수지가 거대한 메탄 공장이라고 주장한다.
EPA가 지적한 모든 저수지가 수력 발전과 관련된 것은 아니다. 홍수에 대비한 저수지 등 다양한 저수지가 포함된 것이다. 이스터는 그러나 스탠포드 대학의 연구가 수력 발전의 기후 영향을 전혀 다루지 못한 것은 문제라고 지적했다.
유엔 기후 변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)의 기후 보고서에 참여한 이스터는 “청정에너지를 다루면서 수력 발전이 마치 누적 탄소 배출(탄소 발자국)이 없는 것처럼 언급하고 있다”면서, 결코 그렇지 않다고 주장했다.
댐에 의해 만들어진 저수지는 이산화탄소와 메탄의 주요 공급원 중 하나다. 메탄은 20년 동안 대기에 잔존해 이산화탄소보다 짧지만 열을 가두는 효과는 80배나 강력한 온실가스다. 한 연구 추정치는 수력 발전이 전 세계 탄소 배출의 최소 1.3%를 차지한다고 추정한다.
특히 메탄이 수력 발전의 가장 큰 문제 중 하나라고 말한다. 식물, 동물 사체, 비료 유출 등 다양한 유기물이 호수로 운반되면서 대량으로 쌓이고, 호수에서 분해된다. 부패하고 분해된 유기물은 결국 바다에 도달하고, 화학 반응은 메탄을 이산화탄소와 다른 화합물로 전환시킨다. 그러나 산소가 고갈된 호수에서는 종종 그러한 변화가 일어나지 않는다. 그 결과 인공 저수지는 결국 다른 자연 수역보다 훨씬 더 큰 기후 영향을 미친다는 것이다.
2016년 환경 연구지(Environmental Research Letters)과 플로스 원(PLOS ONE)에 발표된 연구는 네바다주 후버 댐과 같은 많은 수력 발전 댐에서 생성된 온실가스 배출이 화석연료 발전소에서 생성된 배출과 맞먹을 수 있다고 지적하고 있다. 작년에 네이처 지오사이언스에 발표된 한 연구는 호수에서 나오는 메탄의 전 세계 배출량이 시간이 지남에 따라 증가하고 있다는 것을 발견했다. 이는 메탄을 완화하기 위해 더 많은 조치를 취하지 않으면 기후에 미치는 영향이 커질 것임을 의미한다.
청정에너지 관계자들은 수력 발전에서의 온실가스 배출은 화석연료가 매년 배출하는 양의 극히 일부분이므로 수력 발전은 여전히 친환경적이라고 주장한다. 그러나 이스터는 생물 다양성과 생태계 측면에서도 인공 호수는 도움이 되지 않으며, 댐은 ’느리게 움직이는 핵폭탄(장기적으로 치명적)‘과 같다고 지적하고 장기적으로는 수력 발전에서 벗어나야할 것이라고 강조했다.
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