언론인, 작가, 블로거이자 “정치적 부정확(Politically Incorrect, 2017년), 친밀한 적(Intimate Enemies, 2014년)”을 저술한 이슬람 작가인 칼레드 디아브(Khaled Diab)가 지난 7일 중동의 알자지라의 ‘오피니언’에 ‘세계적으로 열풍인 태양광 발전 프로젝트에도 우려할만한 근거가 있다’는 요지의 글을 아래와 같이 기고했다.

햇빛은 우리 행성에서 가장 큰 생명력을 주는 힘이다. 또한 우리가 사용할 수 있는 더 깨끗한 에너지의 잠재적인 원천임에는 틀림없다.

지구 표면에 도달하는 태양 에너지의 양은 연간 340만 엑사줄(EJ, exajoules)이라는 어마어마한 양으로 추정된다. 이것이 얼마인지 알기 위해, 1 엑사줄(EJ)은 1 퀸틸리언 줄 (100경줄) (일본 도호쿠-東北地方- 지진과 쓰나미에서 0.175 EJ로 측정됨)이다. 참고로 1 EJ(엑사줄)은 “1 뉴턴-newton의 힘이 1미터의 거리를 통과할 때 수행되는 작업과 같은 에너지의 단위”를 말함.

1년에 지구를 내리 쬘 수 있는 태양광선(햇빛)은 7,000년에서 8,000년 동안 축적된 에너지로 현재의 1차 에너지 소비 속도로 인류에게 공급하기에 충분하다. 이는 이 풍요로운 에너지의 극히 일부(0.1% 미만)만 잡아도 이론적으로는 우리 인류의 모든 에너지 수요를 충당할 수 있다는 것을 의미한다.

태양 에너지가 그렇게 인간들을 흥분시킬 정도이지만 그것은 흥분할 일이 아니다. 태양에너지는 “"자유롭고, 깨끗하고, 녹색이며” 또 고갈될 위험이 전혀 없다. 그러나 수많은 경제적, 정치적, 기술적 장벽이 이 무한한 자원을 이용하는 데 방해가 되고 있다.

* 우려되는 사유

대체로 무시되는 한 가지 요인은 땅 문제이다. 대부분의 사람들은 땅을 하늘에서 내려준 ‘만나(manna)’를 이용할 수 있는 우리의 능력에 대한 한계로 생각하지 않는다. ‘만나’는 이스라엘 민족이 40일 동안 광야를 방랑하고 있을 때 하느님이 내려 주었다고 하는 맛있는 ‘(일용할) 양식’을 뜻한다.

무한정할 것 같은 드넓은 하늘이 준 선물, 즉 땅(land) 위에 전기를 얻기 위한 태양광 패널을 설치해 태양광 발전으로 바꾸면, 엄청난 땅을 차지하게 될 것이 분명하다. 그 땅에서는 인간이 먹고 살아가야 할 양식(곡식, 채소, 목장 등)을 제공한다. 그러한 생명과 직결된 땅을 전기를 얻기 위해 사용해버리면 땅은 부족해질 수밖에 없다.

그런데 신재생에너지는 무한정 얻을 수 있는 것으로 생각하고, 정치적 이득을 위한 행위로서의 태양광 발전은 사실은 생명에 직결되어 있는 양식을 생산하는 땅을 전기를 생산하는 도구로 전락된다는 사실을 외면해버린다. 태양광 프로젝트와 관련, 공식 통계와 보고, 그리고 모델 들은 토지 사용을 무시할 수 있는 것으로 전제하고 태양광 발전 프로젝트를 수행하게 된다. 토지 고유의 특성을 무의미하게 만들어 버리는 우를 범하게 된다.

* 한국과 일본 : 태양에너지 설비, 전체 토지의 5% 차지

이러한 무시되는 부분에 대한 지식 격차를 메우기 위해, 환경정책 모델을 구축하기 위한 유럽 연합의 자금지원 로코모션(LOCOMOTION) 프로젝트의 일환으로 제작된 새로운 연구는 태양 에너지에 대한 토지 요구 조건이 무시할 만한 것과는 거리가 멀다고 추정하고 있다.

시뮬레이션은 유럽연합(EU) 한국, 일본, 인도를 중심으로 2050년까지 태양으로부터 전기의 80%를 뽑아내는 시나리오에서 태양광 설비가 전체 토지의 5%(한국과 일본의 경우)를 필요로 할 것으로 예측했다.

시뮬레이션에 따르면, 유럽연합(EU)에서 토지 요구 조건은 블록 전체 영토의 2.8%에 이를 것이다. 현재 EU 토지의 약 4%가 도시, 마을, 도로와 같은 인공적인 표면으로 덮여 있고, 이를 유지하기 위해 필요한 다른 기반 시설들이 있다. 생산된 전력의 적어도 50%가 태양광 발전에서 나온다고 전제하면 그렇다.

태양광 발전을 위한 토지는 현재 EU 도시 토지의 50% 이상, 인도는 85% 이상, 한국과 일본은 75% 이상에 이를 것이라고 보고서는 관측하고 있다.

이 연구의 보고서 주 작성자인 바스크 기후변화 센터(Basque Centre for Climate Change : BC3)의 디르크 얀 반 드 벤(Dirk-Jan Van de Ven)은 “토지에 대한 이러한 엄청난 수요는 재생 가능한 전환에 도움이 되지 않을 것”이라며, “토지 점거는 보통 몇 가지 부정적인 부작용을 가지고 있고, 많은 사람들이 미적 영향을 주목하게 될 것이며, 그러한 변화에 대한 대중의 지지에 잠재적으로 영향을 미칠 것”이라고 강조했다.

* 나비효과 : 생태계와 삼림 파괴, 경작지의 이전 불가피

이러한 환경적 부작용은 직접적일수도 간접적일 수도 있다. 잠재적 직접적인 영향으로는 경작지의 전환과 생태계 파괴 등이 있다. 간접적인 영향으로는 태양광 설비에 의한 활동을 숲이나 생물다양성이 풍부한 다른 지역으로 이전하는 것을 포함한다.

흔히 말하는 나비효과처럼 태양 에너지를 잡기 위한 우리의 경쟁은 도시 지역에서 열대 우림까지 이동하는 연쇄반응을 일으킬 수 있다.

예를 들어, 만약 우리가 유럽의 생산적인 땅을 태양발전소로 바꾼다면, 이것은 다른 농업과 경제 활동들을 다른 곳으로 이동시키고, 잠재적으로 유럽 내부와 외부의 삼림 파괴로 이어질 수 있다. 유럽에 국한된 것이 아니라 전 세계 공통된 현상이다.

세계 각지의 경작지 생산성의 차이를 고려할 때, 이는 잠재적으로 확대 효과를 수반할 수 있으며, 간접적으로 태양 설비로 직접 전환되는 것보다 더 많은 (그리고 더 많은 생물 다양 지역)의 손실을 초래할 수 있다.

연구는 “상대적으로 높은 작물 생산성을 유지하고 있는 유럽연합(EU), 한국, 일본 지역에서의 태양광 확장이 이들 지역에서 작물 생산성이 낮은 지역으로 작물 재배치가 이뤄지게 됨으로써 전 지구 토지에 미치는 간접적인 영향을 최대 22%까지 증폭시킨다는 것을 의미 한다”고 지적했다.

연구 보고서는 또 “유럽연합(EU)의 태양광 발전 면적 100헥타르마다 태양광의 침투 정도에 따라 전 세계에서 31 헥타르에서 43 헥타르의 관리되지 않는 숲이 개간될 수 있다는 것”을 알게 됐다고 적었다.

돌이킬 수 없는 생물다양성 손실을 야기할 뿐만 아니라, 토지 이용의 변화는 현재 알려지지 않은 많은 배기가스를 초래할 가능성이 있다. 여기에는 태양광 설비에 의해 점유된 토지의 탄소 흡수 용량에 대한 직접적인 영향과 이동 활동에 의해 점유된 토지에 대한 간접적인 영향이 포함된다.

연구는 “특히 탄소격리(carbon sequestration)를 목표로 하는 토지관리 관행이 없는 상황에서 EU 태양광 확대에 따른 토양변경으로 인해 생산되는 킬로와트시(kWh)당 13~53g의 이산화탄소(CO2)가 발생하게 되는데, 이는 천연가스 연소 전력에서 발생하는 CO2 배출량의 약 4%~16%에 해당한다”고 추정했다. 여기서 탄소격리(炭素隔離)란 대기 중 배출되는 이산화탄소를 토양의 탄산염 또는 유기물 등 담체에 고정하여 지하 또는 지상의 특정 공간에 저장하는 과정을 뜻한다.

비록 이것이 화석 연료의 배출량보다 상당히 낮다고 하지만, 그것은 여전히 EU의 순배출량 목표 달성 능력에 영향을 미칠 수 있다. 게다가 이것은 토지 이용 변화에 따른 배출량만 고려한 것이다. 다른 재생 에너지와 마찬가지로 태양광 기술의 생성과 장비 설치는 광물을 채굴하여 발생하는 오염과 삼림 벌채와 같은 추가적인 배출과 다른 형태의 환경적 영향을 포함하고 있다.

* 사막의 신기루

이 중 어느 것도 우리가 태양 에너지와 다른 형태의 재생 에너지로 전환해서는 안 된다는 것을 의미하지는 않는다. 하지만, 우리는 조심해서 진행해야 한다. 태양광 설비에 적합한 땅의 한 예는 사막인데, 사막은 예를 들어 숲과 경작지에 비해 햇빛이 풍부하고 생물의 다양성이 거의 없다. 하지만, 남부 유럽의 건조하고 몇몇 반(半)건조 지역 외에도, 유럽에는 진짜 사막이 없다.

수십 년 동안 사하라 사막의 비교적 작은 지역이 지역 현지에서의 소비뿐만 아니라 유럽으로의 수출을 위한 충분한 태양 에너지를 얻는데 사용될 수 있다는 생각이 떠올랐다. Van de Ven은 “우리는 유럽을 위해 사막을 연구에 포함시킬 것을 고려했지만, 건설, 상호 연결, 그리고 마지막으로 에너지 안보에 관한 추가적인 도전이 너무 커서, 그것의 현실성에 의문을 제기하지 않기로 결정했다”고 주장했다.

그 도전은 엄청나다. 그렇게 먼 거리를 통해 전기를 전달하는 것은 비용이 많이 들고 어렵다. 게다가, 용량이 크게 증가하지 않는 한, 북아프리카에서 유럽으로 태양 에너지를 수출하는 것은 사실상 재생이 덜 되고, 지역 소비에 더 많은 화석 연료 전력을 의미하게 될 것이다.

소금에 저장할 수 있는 축적 태양에너지 등 태양광 인프라에 막대한 투자를 해온 개척자 모로코조차 태양광 발전으로 에너지 수요의 극히 일부만을 발생시킬 뿐이다.

그렇다면, 지역 소비뿐만 아니라 북아프리카에서 태양 에너지를 생산하고 유럽으로 전달하려는 가장 야심에 찬 계획인 “데저텍(Desertec)”이 그것의 명시적인 야망에 부응하지 못한 것은 전혀 이상한 일이 아니다.

‘데저텍’은 사막(desert)과 테크놀로지(technology : 기술)의 합성어로, 북아프리카의 사하라 사막과 중동에 태양광발전소를 설치, 해저케이블을 이용 생산된 전기를 유럽으로 보내는 사업을 말하며, 2050년까지 유럽 전체 전력 사용량의 15%를 충당할 계획으로, 지난 2009년 7월 독일 뮌헨에서 지멘스, ABB, E.ON 등 유럽 13개 기업들이 데저텍 프로젝트에 참여하는 양해각서에 서명했지만 여러 난관에 봉착돼 있다.

* 태양광 패널은 보다 높게 설치돼야

이는 왜 햇볕이 잘 드는 기후에서도 중앙 집중식 솔루션에서 벗어나 최종 소비 지점에 가장 가까운 곳에 태양광 발전 설비를 갖추는 것이 중요한지를 여실히 보여준다. 이 문제는 이러한 설비에 의해 점유된 공간이 직접 또는 간접적으로 환경에 해를 끼치지 않도록 보장하는 방법 중 하나가 된다.

Van de Ven은 “탈탄소 에너지 시스템을 설치해야 할 여러 곳에서 불가피하게 태양에너지 설비를 설치하려면 경작지나 목초지를 사용하게 될 때 부득이 기존의 농업 시스템이 파괴되거나 다른 곳으로 이전시켜야 할 일이 반드시 생겨나며, 따라서 태양에너지 발전소를 건설하기 전에 이 농업시스템을 통합하는 방법을 사전에 모색해 내야한다”고 강조했다.

그는 이어 “비록 이러한 통합 관행이 오늘날 흔하지 않고 기술적으로 더 복잡할 수도 있지만, 사전 농업통합 방법을 강구하는 것이 태양에너지발전이 토지 점령을 함으로써 발생되는 많은 부정적인 영향을 피할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

현재 태양광발전소는 태양광 패널이 땅 가까이 설치되는 등으로 식물이 제거되는 경향이 있다. 이런 파괴적인 관행 대신에 태양광 패널은 땅 위로 높게 올라가야 하고, 식물들은 땅 밑에서 자라야 한다. 또한 경작지와 목초지에 관한 한, 예를 들어 양이나 소가 태양 시설 주변에서 계속 풀을 뜯을 수 있도록 함으로써 땅의 기존의 기능을 최대한 유지해야 한다.

태양광 발전 및 기타 형태의 재생 에너지 생성과 관련된 어려움과 부작용 또한 우리가 단순한 공급이 아닌 수요 측면의 문제에 집중해야 함을 의미한다. 재생 가능한 미래가 진정으로 지속 가능하려면, 에너지 소비를 합리화하고 줄이는 방법을 찾아야 한다.

태양 에너지와 다른 재생 에너지는 우리가 가지고 있는 가장 지속 가능한 형태의 에너지이다. 하지만, 그것들을 지속 가능하게 사용해야만 지속 가능하다.