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ⓒ픽사베이

 

우리가 호흡할 때 발생하는 기체는 무엇일까요? 바로 이산화탄소죠! 산소만큼이나 친숙한 기체 '이산화탄소'에 관한 재미있는 이야기 들려드릴께요.

 

이산화탄소의 특징

먼저 우리가 비교적 잘 알고 있는 기체인 만큼, 우리 삶에서 중요하게 자리 잡은 이산화탄소라는 기체가 어떤 특징들을 가지는지부터 알아보도록 해요. CO₂라고 불리는 이산화탄소는 탄소 원자 하나(C)에 산소 원자(O2)가 결합한 형태의 무색, 무취의 기체에요. 앞서 언급했듯 우리의 입에서 나가는 공기인 날숨에서 바로 이 이산화탄소가 포함되어있는 거죠.

 

우리가 어린 시절 배웠듯 이산화탄소는 온실효과를 일으키기 때문에 지구온난화의 주범이라는 사실을 배제할 수는 없어 보이는데요, 그렇다면 우리가 내뱉는 숨이 지구의 환경을 망치고 있는 거냐고요? 다행히도 그것은 잘못된 정보라고 해요. 인간의 날숨에서 나오는 이산화탄소는 석탄 및 화석연료를 사용하면서 배출되는 이산화탄소에 비하면 상대적으로 미미한 수준이라고 합니다. 결국, 환경오염을 유발하는 것은 우리가 생산활동을 하면서 발생시키는 인위적인 이산화탄소 때문이죠.

 

그런데 환경을 파괴하지 않는 선에서 이러한 이산화탄소를 새롭게 활용할 수 있는 방법이 개발되고 있다고 하는데요, 과연 어떻게 활용할 수 있는지 같이 알아보도록 해요!

 

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이산화탄소의 활용, 첫 번째

첫째, 이산화탄소는 지열발전의 기술에 활용할 수 있어요. 이산화탄소를 어떻게 활용하는지의 원리를 살펴보기에 앞서서 지열에너지가 무엇인지 알아야겠죠?

 

지열 에너지에 대해 간단히 알아보자면, 말 그대로 땅에서 뽑아내는 에너지를 지열 에너지로 볼 수 있어요. 지구는 내부에 기본적으로 자체적인 열에너지를 가지고 있는데, 이러한 에너지가 지구 내부에 위치한 지각에서부터 약 40% 정도 방출되어 지열 에너지를 발생시킨다고 해요. 아래의 이미지는 지열발전을 이용해 전력 생산 비용을 감축하는 대표적인 나라 아이슬란드의 지열 발전소 모습이에요. 우리나라의 지열 에너지 개발은 비교적 최근인 2000년대 이후부터 본격화해서 포항 등의 지역에서 지열 에너지를 활용한 개발 사업을 활발히 이어나가고 있다고 해요.

 

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이산화탄소, 지열 에너지를 모두 알아보았으니, 이제는 이산화탄소를 이 지열발전에 어떻게 활용하는지 그 원리를 같이 알아보도록 해요. 지열발전은 원래 땅의 열을 이용해 뜨겁게 만든 고온의 수증기를 사용하거나 높은 열로 끓인 물을 이용해 터빈을 돌릴 수 있는 에너지를 만든다고 해요. 그 에너지로 인해 터빈의 날개가 돌아가면, 발전기가 돌아가면서 지열 에너지를 사용해 전력을 생산할 수 있게 되어요.

 

그런데 여기서 지열발전과 관련된 신기술의 개발로 인해 물이나 수증기를 이용하지 않고도 지열 에너지를 생산하는 방법을 찾게 되었어요. 바로 이산화탄소를 이용한 방법인데요, 이산화탄소는 저온과 고온 사이의 밀도차가 큰 특징이 있어 부력을 이용할 수 있었기에 물을 대체하는 자원으로써 새롭게 부상했다고 해요. 이 과정에서 이산화탄소는 지하에서 누설되기 때문에 환경을 파괴할 염려도 없는 ‘탄소 격리 효과’까지 거둘 수 있다고 합니다.

 

이산화탄소의 활용, 두 번째

둘째, 이산화탄소를 이용해서는 친환경 종이를 만들 수도 있어요. 이산화탄소를 활용해 만들어진 종이는 이미 2018년 주최된 한국의 평창올림픽에서 A4용지 6,000박스를 공급하기까지 했다고 해요. 이뿐만 아니라, 아래의 이미지처럼 종이가 친환경 쓰레기통으로 변신해 사용되기도 했다고 합니다. 이렇게 이산화탄소가 종이로 변신할 수 있는 것은 In-situ PCC(복합탄산염)이라고 불리는 기술 덕분이라고 하는데요, 우리에겐 생소한 기술이지만 이 기술을 활용하면 폐지와 이산화탄소를 결합하여서 폐지펄프 내에서 복합탄산염(PPC)을 동시에 합성시킬 수 있다고 합니다. 이 과정에서 친환경 종이가 만들어지는 것이죠. 우리가 일상에서 쓰고 있는 A4용지가 환경파괴의 주범으로 알고 있었던 이산화탄소로 인해 친환경 종이로 만들어진다는 사실은 흥미로운 사실이 아닐 수 없네요!

 

이산화탄소 종이 쓰레기통 ⓒ과학기술정보통신부 홈페이지

 

이렇게 이산화탄소는 끊임없이 발전하는 기술과 결합을 통해 지열발전기술에 활용되어 전력이 부족한 지역에 전기를 공급할 수 있게 만들어 줄 뿐만 아니라, 폐지의 재활용을 도와 우리 친환경 종이를 생산하는 것에도 도움이 되는 고마운 기체가 될 수 있다는 사실을 알아보았습니다. 앞으로도 신재생 에너지의 발전하는 기술에 관심을 가지고 적극적으로 이산화탄소의 활용방안을 연구해서 환경과 우리 삶을 모두 보전할 수 있는 생태계를 만드는 날이 어서 빨리 왔으면 좋겠네요.

 

 

 


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