031 화석연료

오늘부터는 우리가 사용하는 자원 중 우리에게 에너지를 주는 자원에 대해 살펴보려고 합니다. 여러분은 오늘 어떻게 학교에 왔나요? 버스를 타고 온 학생들이 많을 것입니다. 그렇다면 버스는 어떻게 움직일까요? 사람이 식량을 먹어야 운동이 가능한 것처럼, 현대 문명은 막대한 에너지를 소비하면서 운영되고 있습니다. 그리고 그 근원에는 화석연료가 있습니다.

우리가 쓰는 에너지 중에서 가장 밑바닥에서 먼저 생산되는 에너지를 1차 에너지라고 합니다. 그리고 그 1차 에너지 중에서 상당부분은 땅 아래서 만들어져서 우리가 꺼내쓰는 에너지 입니다. 생기는 과정에서 매우 오랜 시간이 필요한 이러한 에너지를 화석연료라고 부릅니다. 사실 화석연료는 중학교 사회시간과 기술가정시간에도 배웠는데 또 배웁니다. 화석연료는 지금 이 순간에도 어디에선가 만들어지고 있기는 하겠지만, 사람들이 쓰는 속도가 만들어지는 속도에 비해 월등하게 빠릅니다. 바꾸어 말하면 언젠가는 고갈이 될 것이 분명한 에너지라는 것입니다. 그럼에도 불구하고 여러 차례 더 자세하게 배우는 이유는, 이 내용이 매우 중요하기 때문입니다. 화석연료는 석탄, 석유, 천연가스가 있습니다. 

먼저 석탄입니다. 석탄은 불타는 돌이고 중국 송나라 때부터 사용한 것으로 알려져 있으며 사실 산업혁명 이후로 엄청나게 사용되었습니다. 석탄은 식물 등이 땅에 묻혀서 탄화수소 등으로 모여가면서 만들어집니다. 석탄은 탄화정도에 따라 분류되는데, 탄화 정도가 낮은 순서대로 토탄, 갈탄, 역청탄, 무연탄 등으로 분류합니다. 석유에 비해서 훨씬 무겁고, 오염물질 배출량이 훨씬 많습니다. 황산화물이나 질소산화물도 배출되고, 산업혁명기에는 런던의 안개와 합쳐져 스모그라는 재해를 만들어 낸 원인이기도 합니다. 여러분들 할아버지 할머니 젊은 시절의 가정용 연료인 연탄에서는 일산화탄소 중독 문제도 심심치 않게 발생했습니다. 다만 가격이 다른 자원에 비해서는 저렴한 편입니다. 

석탄 중에 무연탄은 고생대 평안누층군에 주로 매장되어 있습니다. 우리는 조선시대까지도 나무를 때는 신탄이 주로 사용되었지만, 1960년대 이후로 본격적으로 연탄을 비롯한 가정용 연료로 널리 사용되었습니다. 산업화시기 가난한 나라에서 석유를 수입하는 것은 쉬운 일이 아니었고, 국내에서 생산되는 무연탄은 에너지의 상당부분을 책임져주는 효자 자원이었습니다. 특히 강원 남부, 충북 북동부, 경북 북부에는 많은 석탄 광산에 해당하는 탄전이 있었고, 충남 보령을 비롯하여 전국적으로 곳곳에 탄전이 많았습니다. 하지만 1980년대 이후 가정용 연료로 천연가스가 보급되고, 석탄의 지속적인 채굴로 인해 지나치게 깊이 파내려가면서 생산성은 떨어져가면서 한때는 우리나라를 책임졌던 자원도 의미가 달라지기 시작했습니다. 결국 1980년대 석탄 산업 합리화 정책으로 대부분의 탄전이 폐쇄되었고 현재는 강원 삼척 도계탄전, 강원 태백 장성탄전, 전남 화순탄전 딱 세군데만 국가 주도로 운영되고 있습니다. 특히 정선이나 태백 등 엄청나게 많은 탄전이 폐쇄된 지역에서는 인구가 급격하게 감소되며 도시 자체가 활력을 잃게 되었습니다. 국가의 산업역군으로 치켜세우면서도 사실 대우가 그닥 좋았던 것은 아니라 사북항쟁이 발생했지만 그나마 먹고라도 살 수 있었던 과거와 달리, 진폐증 등의 산업재해로 고생하고 계시는 광부들과 그 지역사회에 대한 대안은 없는 상태였습니다. 이러한 지역을 중심으로 지역 주민들의 엄청난 투쟁과 요구 끝에 국가에서도 지역사회를 위한 대안 마련에 나서기 시작했고, 그 결과물로 나온 것이 정선의 강원랜드입니다. 우리나라 유일의 합법적 카지노인 강원랜드를 통해 지방재정에 막대한 도움이 되었던 것은 사실입니다. 하지만 강원랜드의 영업허가 연장을 두고 과연 그 것이 지역사회를 위한 진정한 해결책인가에 대한 논의가 지속되고 있습니다.

무연탄이 아닌 석탄은 유연탄이라고 부릅니다. 유연탄 중에 가장 널리 사용하는 것은 역청탄입니다. 역청탄은 주로 화력발전이나 제철산업에서 많이 활용하고 있습니다. 우리나라에서 꼭 필요한 자원인 셈입니다. 다만 우리나라에선 생산이 안됩니다. 하. 자원은 가르칠 때마다 슬픕니다. 그래서 오스트레일리아나 인도네시아에서 수입해옵니다. 유연탄 중에는 갈탄도 있습니다. 북한에는 조금 매장되어 있는데, 석탄 액화산업에서 원료로 활용은 할 수 있습니다.

다음은 석유입니다. 전 세계에서도, 우리나라에서도 가장 중요한 자원이고 가장 많이 사용되고 있는 자원입니다. 석탄이 돌이었다면 석유는 액체 형태라서 운반이나 보관이 상대적으로 쉽습니다. 송유관이라고 불리는 파이프라인만 만들면 얼마든지 공급이 가능합니다. 석유는 자연 상태에서는 혼합물의 형태로 얻는데, 이러한 석유를 원유라고 합니다. 석유가 무엇보다도 중요한 이유는 원유를 정제하는 과정에서 엄청나게 다양한 부산물이 나오고 그 부산물을 활용할 수 있는 여지가 무궁무진하기 때문입니다. 원유를 끓이면 그 온도에 따라서 끓는점이 다른 성분들을 나눌 수 있는데 이를 분별증류라고 하고, 석유를 정제하는 과정이라는 뜻에서 정유라고 합니다. 정유 과정에서 LPG, 휘발유, 등유, 경유, 중유, 아스팔트 등 다양한 성분이 나오는데, 심지어 까만 찌꺼기인 아스팔트도 도로의 포장재로 요긴하게 사용됩니다. 이렇게 석유를 정제하는 산업은 정유산업, 그리고 정유산업과 그 부산물을 활용해서 제품을 만들어내는 산업을 석유화학산업이라고 부르는데, 여러분들이 쓰고 있는 온갖 플라스틱과 합성섬유 또한 석유화학산업의 결과물로 나온 것입니다. 현재 우리나라를 먹여살리는 효자산업 중 하나가 석유화학산업이고, 여러분들이 쓰는 온갖 다양한 물건을 만들고 있는 것도 석유화학산업입니다. 그래서 현대문명은 더더욱 석유를 빼고 이야기하기 어렵습니다. 당장 자동차도 배도 비행기도 석유로 움직이다보니 석유가 없으면 온갖 운송수단이 멈출 것입니다.

그래서 석유의 가격이 매우 중요합니다. 세계의 석유 가격이 워낙 다양하다보니 대표하는 석유의 가격이 따로 있는데, 흔히 3가지를 꼽습니다. 미국의 유가를 대표하는 서부 텍사스산 중질유가 있고, 유럽의 유가를 대표하는 북해산 브랜트유가 있습니다. 그리고 전 세계에서 생산량이 가장 많은 서남아시아의 페르시아만 석유 가격을 대표하는 두바이유가 있습니다. 우리는 대부분의 석유를 이 곳에서 수입하기 때문에 두바이유 가격에 민감하고, 석유를 생산하고 거래하는 거점인 두바이는 그 것을 기반으로 진주를 생산하는 어촌에서 세계적인 허브도시로 성장하고 있습니다.

이렇게 중요한 석유를 우리나라에서는 사실상 거의 전량 수입하고 있습니다. 1970년대부터 명실상부한 우리나라 핵심자원이었던 석유는 페르시아만을 둘러싼 서남아시아에서 꾸준히 수입해오고 있습니다. 우리가 이 지역의 정세에 매우 민감하게 알 수 밖에 없는 이유입니다. 석유는 신생대 제3기에 쌓인 지층 중에 습곡으로 휘어진 곳, 그 곳에서도 특히 위쪽으로 지층이 꺾인 배사구조에서 많이 채굴됩니다. 문제는 우리나라는 땅의 역사가 오래되어서 신생대층 자체가 비중이 매우 적습니다. 그래도 포기하지 않고 기술을 개발하고 탐색을 거듭한 결과 동해의 울산 앞바다에서 일부 석유를 찾았습니다. 석유 한방울 나오지 않는 나라라는 이야기를 하던 우리나라에서는 감격스러운 순간이 아닐 수 없습니다. 2004년부터 생산이 시작되었는데, 무려 자동차 2만대가 쓸 수 있는 분량의 석유가 나옵니다. 문제는 우리나라에 있는 자동차는 2천만대가 넘고, 특히 석유화학공업때문에 우리나라의 석유 사용량은 세계에서 열 손가락 안에는 항상 들어올 정도로 막대합니다. 사용량에 비하면 생산량이 티끌만큼이라는 이야기입니다. 그나마도 내년이면 고갈된다고 하니 아쉽기가 이루 말할 수 없습니다.

마지막은 천연가스입니다. 화석연료 중에서는 상온에서 기체 형태로 있어서 부피가 큰 편입니다. 석유나 석탄에 비해서 연소 과정에서 대기를 오염시키는 물질이 나오지는 않습니다. 석유와 마찬가지로 신생대 3기층에 있는 경우가 많은데, 석유보다는 조금 더 넓은 범위에 분포하고 석유 채굴시 상부에 거의 대부분 천연가스가 있습니다. 폭발의 위험성이 있어 다루기 어려웠던 천연가스는 액화시키는 방법이 개발되면서 더 널리 활용이 가능해졌습니다. 1980년대 이후 우리나라에서도 가정용 연료로 널리 쓰이기 시작했고, 1990년대 이후 사용량이 엄청난 속도로 늘어나고 있습니다. 일부 화력발전소에서도 사용량이 늘어나고, 매연배출이 적다보니 우리가 타고 있는 버스에서도 널리 활용됩니다. 도시의 매연 배출을 줄이기 위한 노력입니다. 우리나라에서는 울산 앞바다에서 생산이 일부 가능한 상황입니다.

우리나라의 화석연료는 경제 성장에 따라 소비량이 매우 빠른 속도로 늘어나고 있으며, 사실 소비 규모도 세계적인 수준입니다. 1960년대 이전까지 석탄이 신탄을 대체하고 있던 중 1970년대 이후에는 석유 중심으로 전환하였으며 원자력이 도입되었습니다. 1980년대 이후에는 석탄 비중이 줄고 천연가스 비중이 늘어나고 있습니다. 화석연료는 국내 소비량에 비해서 국내 생산량은 매우 적은 수준이며, 이로 인해서 1차 에너지의 해외 의존도 또한 매우 높게 나타납니다. 바꾸어 말하면 에너지 자원의 국제 가격 변동에 매우 취약한 상황입니다.

특히 특정 국가에 대한 의존도가 크게 나타납니다. 그래도 과거보다는 다변화된 것이 사실이지만, 원유의 경우 서남아시아 몇 개 나라가 대부분을 차지하고 천연가스는 동남아시아 일부 국가가 추가된 정도입니다. 이는 곧 개별 국가의 정치상황 변동 등에 따라서 우리의 에너지가 위기를 맞을 수 있다는 뜻으로도 해석이 가능합니다. 그래서 해외 에너지 개발에 적극적으로 참여해서 에너지 자주개발의 비중을 높일 필요성이 높아졌습니다. 다만 요 근래 몇년간 해외의 자원개발에 대한 투자가 얼마나 효과가 있었는지에 대한 반성이 나오고 있긴 합니다. 그렇다고는 하더라도 장기적으로 우리의 삶과 관련된 분야에서 안정성을 찾기 위한 노력은 지속될 가치가 있을 것 같습니다.

게다가 화석연료는 연소 과정에서 대기오염물질이나 온실가스를 배출합니다. 요즘 미세먼지가 기승을 부리는데, 중국 탓도 있겠지만 한국의 석탄화력발전소에 대한 관심도 늘어나고 있습니다. 자세한 것은 역학조사가 정확하게 이루어진 뒤에 알게 되겠지만, 어쨋든 이러한 화석연료를 수백년간 사용한 결과 환경문제를 야기하였고, 특히 지구온난화에 우리도 큰 역할을 담당해야 하는 상황입니다.

지구와 우리에게도 부담이 되는 것이 화석연료이지만, 지금 이 순간 우리가 이만큼 살 수 있게 해준 것도 화석연료입니다. 현실을 잘 알아야 미래를 준비할 수 있겠죠? 다음 시간에는 전기에 대해서 살펴보겠습니다. 또 만나요.