[사이언스칼럼] 탄소중립과 실내공기

한방우 한국기계연구원 환경기계연구실장

한방우 한국기계연구원 환경기계연구실장

지구 온난화로 인한 기후 변화가 인류에게 큰 위협으로 다가오고 있다. 지구의 평균 온도가 인간 활동으로 산업화가 진행되기 이전보다 1℃ 이상 상승했다고 한다. 이로 인해 폭염, 폭설, 산불 등의 이상기후 현상이 더 높은 강도로 더욱 빈번하게 발생하고 있다. 국제사회에서는 지구 온도 상승을 억제하기 위해 온실가스인 이산화탄소를 2030년까지 2010년 대비 45% 이상 감축하고 2050년까지 탄소 배출량이 0인 탄소중립을 달성해야 한다고 경고하고 있다. 탄소 중립은 말 그대로 인간 활동에 의한 탄소 배출량을 줄이고 지구 자연의 탄소 흡수량을 증가시켜서 지구의 이산화탄소 농도가 더 증가하지 않도록 유지하는 것을 의미한다.

이러한 탄소 중립을 위해서는 기존의 석탄, 석유와 같은 화석연료의 사용을 최소화하고 태양광이나 풍력과 같은 재생에너지의 사용을 최대로 늘려야 한다. 숲과 습지 같은 생태계의 이산화탄소 흡수원을 가능한 한 많이 회복시키는 것도 중요할 것이다. 그렇지만 무엇보다 당장 할 수 있는 것은 우리가 풍요롭게 사용했던 에너지 소비를 최대한 줄이는 것이다. 우리가 사용하는 에너지 대부분이 석탄과 석유, 천연가스 등 탄소 기반 연료로 만든 것이기 때문이다.

탄소 중립을 위해 산업, 수송, 건물 등 다양한 분야에서 에너지 소비를 줄이기 위한 노력이 요구되고 있다. 건물 분야와 관련해 최근 정부는 올해 7월 이후 사업계획승인을 신청하는 30세대 이상의 공동주택에 대해 에너지 성능 기준을 기존 1등급 이상에서 1+등급 이상으로 강화하는 에너지절약형 친환경주택의 건설기준 개정안을 고시했다. 아파트 같은 공동주택은 우리나라의 주된 주거 공간으로, 공동주택의 에너지 성능을 높이면 국가 전체적으로 화석연료 사용을 효과적으로 줄일 수 있다.

주거 공간의 에너지 성능을 높이기 위해서는 태양광, 지열과 같은 재생에너지의 설비 확충을 통해 에너지자립률을 높이는 것과 함께 건물 단열 및 기밀 성능을 높여 건물 에너지 손실을 최소화해야 한다. 건물의 기밀 향상은 우리나라와 같이 고농도 미세먼지 발생이 빈번한 곳에서는 외부 미세먼지 유입 억제 효과도 있어 매우 필요하다. 하지만 실내 공기질 관점에서는 기밀도 향상이 오히려 환기 부족을 유발해 실내 오염물질을 누적시키고 코로나19 같은 바이러스의 감염 확산의 원인이 될 수 있다. 기후변화 문제를 해결하고 대기 공기를 맑게 하는 탄소중립 활동이 역설적으로 대부분의 시간을 실내에서 생활하는 우리에게 나쁜 공기를 마시게 할 수 있다.

따라서 주거 및 생활 공간에서 에너지 사용을 최소화하면서도 실내 공기질을 쾌적하게 관리하는 것이 매우 중요하다. 하지만 건물 에너지 손실을 줄이면 실내 공기질이 나빠지고, 실내 공기질을 좋게 하면 건물 에너지 손실이 커질 수밖에 없다. 이는 서로 이율배반적인 관계여서 두 마리 토끼를 모두 잡기는 쉽지 않다.

탄소 중립 시대를 대비해 건물 에너지를 절약하면서도 쾌적하고 안전한 생활 공간 확보는 아직 숙제로 남아있다. 우선 미세먼지와 휘발성 유기화합물, 이산화탄소 등 실내 오염물질들의 근본적인 발생 원인을 파악하고 이를 근본적으로 줄여나가야 한다. 또한 이를 위해 하나의 해결 방법이 아닌 자연환기, 기계환기, 공기청정기 등 계절별, 오염물질별 및 적용공간별로 에너지 절약 가능한 다양한 솔루션을 마련해야 한다. 여러 가지 솔루션을 종합적으로 관리하고 제어하는 방안도 필요하다. 상황별로 최상의 솔루션을 제공하기 위해 사물인터넷과 빅데이터, 인공지능을 활용하는 최신 4차 산업혁명 기술도 융복합되어야 할 것이다. 기후위기 대응은 앞으로 인류가 지구에서 생존하기 위해 피할 수 없는 숙명이다. 탄소 중립의 가치를 최대한 지키면서도 건강하고 쾌적한 실내 환경에서 삶을 영위하기 위한 많은 노력이 필요한 시기다.
한방우 한국기계연구원 환경기계연구실장