숫자는 어떻게 진실을 말하는가 7부

[제니퍼레오]

7부: 환경 훼손되는 우리 세계를 지키려면

62. 동물 대 인공물: 어느 쪽이 더 다양할까?
현재 우리가 알고 있는 생물들의 총수는 125만 종을 분류하여 4분의 3은 동물 17퍼센트는 식물, 나머지를 균류의 미생물로 분류해냈다.인간이 만들어낸 인공물 중 휴대폰은 삼성이 1,200종 엘지 600종 모토로라와 노키아가 각각 500종 정도이고 포유동물의 5,500종에 약간 못미치는 숫자다.
세계 철강협회에 등록된 철강의 등급은 약 3,500종으로 설치동물의 종보다 많다. 이것은 수백만종의 나사못을 포함한다.
질량의 차원에서 인공물은 자연을 넘어서 아프리카코끼리의 몸무게가 약 5톤인 반면 전동기가 동력을 제공하는 원심 압축기는 50톤을 넘는다.새 중에 가장 큰 안데스콘도르는 15kg 화물 에어버스380은 570톤이다.

63. 소를 위한 행성
지구상의 생물 중 박테리아는 인체 세포의 약 90퍼센트에 달하고 전체 무게의 퍼센트를 차지한다. 하지만 지구상의 거대 동물은 두 척추 동물 소와 인간이 지배적 위치를 차지한다.
유엔 식량농업기구의 추정에 따르면 2020년 전 세계의 소는 약 15억 마리이다.소의 암수와 연령을 고려한 평균 체중을 400kg로 가정하면 소의 총동물량은 약 6억톤이 된다.
이런 식으로 사람의 총생물량을 계산한다면 사람의 1인당 몸무게가 약 50kg라고 했을때 지구의 총인구를 77억 5,000만 명이라고 가정하면 2020년 총인류랑은 3억 9,000톤이다.소의 동물상은 인류량보다 50퍼센트가량 많고 두 종을 합한 생체중은 10억 톤에 가깝다. 2050년이면 인류의 총인구는 90억 명, 소는 20억 마리로 늘어날 것으로 추정한다.

64. 코끼리의 죽음
19세기 초 아프리카 대륙의 코끼리 개체 수는 약 2,700만 마리였고, 생존한 개체수가 2,000만 마리에 가까웠으나 오늘날에는 100만 마리에 가깝다.
19세기 동안 코끼리 상아의 유출량은 5,500톤, 20세기 동안에는 4만 톤의 상아가 아프리카 밖으로 유출되었다.상아 4만톤은 1,200만 마리의 코끼리를 살육했다는 뜻이다.
2016년 아프리카 코끼리는 35만 2,271마리로 추정되고1980년대 중반보다 30%가 적은 수치다. 2009~2014년 모잠비크는 코끼리 개체수가 1만 마리로 줄었고 탄자니아에서는 8만 5,000마리의 코끼리가 죽어 11만 마리에서 4만 3,000마리로 추락했다.
1996년부터 2014년 사이 압류한 대형 상아를 분석한 결과 약 85%가 동아프리카-특히 탄자니아 남동부의 셀루스 동물보호지역과 모잠비크 북부의 나아가 보호구역에서 불법 사냥된 것이었다.

65. 왜 인류세라는 명칭이 시기상조일 수 있는가?
인류세(Anthropocene era)는 인간이 생물권은 재배하는 새로운 시대를 뜻한다.(새로운 지질학적 시대를 공식 인정한 것이다) 저자의 생각은 천천히 서둘러라(페스티나 렌테)라는 로마 시대의 격언으로 표현하고 싶다.
6,600만년전 신생대(팔레오세)가 시작한 때부터 1만 1,700년 전 홀로세가 시작한 때까지, 신생대의 여섯번의 시대는 각각 적어도 250만년 동안 지속되었다. 실제로 인류사를 설정하더라도 정착 농경을 시작한 때부터 계산해 8,000년 전이나, 화석 연료를 본격적으로 사용한 때부터 계산해 150년 전보다 더 멀리 거슬러 올라갈 수는 없다.앞으로 1만년-현대문명에는 영겁과 같은 긴 시간-을 그럭저럭 생존한다면 이런 이름을 붙이며 자축하기로 하자.

66. 콘크리트의 역사와 미래
현대식 시멘트는 1824년에 생산하기 시작했다. 영국의 화학 기술자 조지프 애스프딘(1778-1855)이 석회석과 점토를 고온에서 굽는 방법으로 특허를 얻었다.시멘트에 물(최종 질량의 10~15%)과 골재(모래와 자갈, 총질량의 60~75%)를 섞어 콘크리트를 만든다.
세계에서 가장 큰 중국의 싼샤댐에는 미국에서 가장 큰 그랜드쿨리댐보다 3배나 많은 철근콘크리트가 사용되었다.중국의 베이판강 다리는 현재 세계에서 가장 긴 콘크리트 아치교로, 445미터 폭의 협곡으로 갈라진 두 성을 잇고 있다. 미국에서 1900~1928년 소비된 시멘트량은 3,000만톤으로 10배 증가했고 2005년에는 1억 2,800만톤에 달했고, 최근에는 1억톤이하로 떨어졌다.
시멘트 생산량은 중국이 1986년부터 가장 많고 2018년 23억 톤을 넘은 생산량은 세계 총생산같이 60%를 차지한다.
콘크리트가 환경에 미치는 영향은 구체적으로 시멘트 1톤을 생산할 때 대략 이산화탄소 1톤을 배출하는데, 강철 1톤을 생산할 때는 이산화탄소 1.8톤을 배출한다. 시멘트 생산이 화석연료에 의한 이산화탄소 배출구의 약 5%를 차지하는 정도다.
참고로 현재 전체 화석연료에 의한 전체 탄소 배출량은 40억 톤을 넘고 있다.

67. 자동차와 휴대폰 중 어느 것이 환경에 더 나쁠까?
중요 분야의 에너지 소비와 특정한 상품의 생산에 소요되는 에너지는 환경 비용이라고 할 수 있다. 휴대폰과 자동차를 중점적으로 살펴보자.
핸드폰과 자동차의 질량 차이는 1.000배/1.4톤의 자동차와 140그램의 갤럭시 스마트폰
2020년 휴대폰의 세계 판매량은 약 17억 5,000만대고 노트북과 태블릿은 약 2억 5,000만 대로 추정된다. 판매된 총중량은 약 55만톤에 이르고 ,
1대의 평균 체화율은 휴대폰이 0.25기가줄, 노트북 4.5기가줄, 태블릿 1기가줄로 연간 생산하는데 드는 일차에너지는 1엑사줄(10줄)이 필요하다.: 뉴질랜드와 헝가리의 연간 에너지 총사용량과 비슷하다.자동차 1대의 체화율 체화에너지는 100기가줄에 가깝고,2020년에 판매된 7,500만 대의 자동차는 약 7엑사줄의 에너지(이탈리아의 연간 에너지 사용량보다 조금 많은)를 체화하고, 총충량은 약 1억톤이다.따라서 자동차의 총중량은 휴대전자장치보다 180배 무겁지만, 제작하는데 드는 체화율 체화 에너지는 7배의 에너지가 든다.

휴대전자장치는 평균 2년을 사용하고 연간 약 0.5엑사줄을 체화한다. 승용차는 적어도 10년을 사용하고 연간 0.7엑사줄을 체화한다. 따라서 에너지 소비량이 휴대전자장치보다 40%정도 많을 뿐이다.
(미국 소형 승용차는 10년의 사용 기간동안 약 500기가줄의 휘발유를 소비하며 승용차 체화 에너지 비용의 5배이다.)

68. 어느 쪽의 효과가 더 나을까?
단열값, 즉 열저항은 R값으로 측정된다. R값은 단열재의 구성과 두께 및 밀도뿐아니라 외부 기온과 습도에서 영향을 받는다.1960년에 벽을 구성하는 자제들의 R값은 알루미늄 벽을 0.6, 얇연합한 0.5,고위층 0.9, 석고판 0.5였다 이 모든 것을 합하면 2.5이다. 그러나 일반 벽돌(0.8)은 양쪽에 회반죽을 바르더라도 R값이 1.0을 넘지 못했다. 따라서 북아메리카에 대대적으로 지은 엉성해 보이는 벽의 단열 효과가 회반죽을 바른 유럽의 벽돌담보다 2배나 높았다.
에너지 가격이 오르기 시작하고 한층 합리적인 건축 법규가 북아메리카에서는 시행되자, 비닐 막과 섬유 유리솜을 단열재로 사용하는 게 의무가 되었다. 더 정확히는 섬유 유리솜을 넣은 베개처럼 생긴 자재로 목재 틀이나 중간 기둥 사이를 채웠다. 더 널찍한 중간 기둥(2*6)을 사용하거나, 중간 기둥을 이중으로 세우는 동시에 틈새를 단열재로 채움으로써 전체적인 R값을 쉽게 올렸다. 잘 지은 북아메리카 벽의 경우에는 석고판(0.5), 폴리에틸렌 습기 방지용 절연물(0.8), 섬유 유리솜(20)섬유판 벽재(1.3), 비닐 투습 방수지(듀폰의 고밀도 타이베이 보온 랩의 R값은 5), 목재로 비스듬히 겹치며 피복하는 방법(0.8) 등이 단열값에 더해진다. 여기에 내부 공기 막의 단열값을 더하면 R값의 합계는 29가 된다.—5센티미터 두께의 단열을 석고판을 사용할 경우 전체R값을 과거에 비해 3배까지 올릴 수 있다. 그러나 그렇게 하더라도 벽돌 벽의 단열 효율은 2*6 크기의 중간 기동을 사용한 북아메리카의 목재 벽보다 한 자릿수 정도 떨어질 것이다. R값의 중요성을 아는 사람이라면, 그렇게 큰 차이를 용납하지 않을 것이다.

69. 삼중창: 투명한 에너지 해법
에너지 정책으로는 자율 주행 태양광 자동차,본질적으로 안전한 핵원자로, 유전적으로 강화된 광합성,등이 있다.
미국과 유럽연합에서는 건물이 일차에너지 총소비량의 약 40%를 차지한다. 교통이 두번째로, 미국은 28%, 유럽연합은 22%를 차지한다.우리가 에너지 수지를 위해 할 수 있는 최선의 방책은 단열 효과를 높이는 것이다. 삼중창은 단일창과 비교하면 에너지 손실을 90%까지 줄일 수 있다. 외부 온도 영하 18도, 실내 온도가 21도인 경우, 창문실내표면 온도가 단일창은 1도, 이중창은 11도, 삼중창은 18도이다. 삼중창은 안쪽 유리의 온도가 이슬점보다 높기 때문에 결로 현상을 예방하는 추가적 이점도 있다.(삼중창은 이중창보다 15% 더 비싸다)

70. 가정 난방의 효율성을 높이려면
전 지구적 온도 상승과 관련한 재앙적 결과를 피하기 위해 지구온난화에 의한 온도 상승을 섭씨 2도로(1.5도) 제한해야 한다면, 탄소 배출을 줄이는데 많은 노력이 많은 노력이 필요하다.
약 12억 명의 가정에 난방이 필요하다. 그중 약 4억 명은 유럽연합-우크라이나-러시아에 살고, 또 다른 4억 명은 미국방부와 남서부를 제외한 북아메리카에 거주하고 있다. 중국 북부 북동부 서부 지역의 4억 명도 여기에 속한다.
1950년대 주철 난로에 나무를 태우는 난방의 효율성은 35% 정도였고 60년대초, 갈탄 난로의 효율성은 45~50%였으며, 60년대말 석유 난방은 55~60%였고, 73년 천연가스 보일러 난방장치의 효율성은 65%였으며, 90년대는 94%, 최근에는 97%의 효율성을 지닌 보일러로 교체하고 있다.
난방에 의한 탄소 부담을 지속해서 줄이는 가장 효과적인 방법은 주택의 규모에 제한을 두는 것도 있을 것이다.

71.탄소와의 전쟁
1896년 스웨덴의 수반에 아레니우스(1859~1927)는 현재 이산화탄소의 대기 수준이 2배로 증가하면 중위도의 평균온도가 섭씨 5~6도쯤 상승할 것이라고 계산했다.
19세기초 세계 탄소 배출량은 연간 1,000만톤 이하였고, 19세기에는 탄소 배출량이 5억 톤을 넘어섰고, 1950년에는 15억톤까지 치솟았으며, 2000년에는 약 70억 톤에 달했다. 1800년부터 2000년까지 200년 동안 탄소량은 650배 증가했지만, 인구는 고작 6배 증가했을 뿐이다. 21세기 들어서는 2017년 탄소 배출량이 유럽과 미국에서 15%가량 줄었다.

이산화탄소 농도의 역사를 보자면 80만 년 전에 180~280ppm,(0.018%~0.028)이었다. 1600년대초에는 275ppm이었고, 19세기가 끝나기 전까지도 약 285ppm이었으며 1959년 평균치는 316ppm, 2015년 평균치는 400ppm이었다. 2019년 5월에는 처음으로 415ppm에 이르렀다.

2015년 파리 협약은 미래의 배출을 감축하기 위해 국가별로 구체적 목표를 약속했다. 2030년까지 제시한 목표를 달성하더라도 탄소 배출량은 2017년 수준에서 거의 50%까지 증가할 것이다.세계 평균온도 상승을 섭씨 1.5도가 넘지 않도록 억제하는 유일한 방법을 탄소 배출량을 거의 즉각적으로 급격히 감축함으로써 2050년에는 배출량을 0까지 떨어뜨리는 것이다.