시멘트와 철강은 오늘날 건축 인프라에서 흔하게 쓰이는 재료지만, 탄소발자국 측면에서는 전혀 도움이 되지 못한다. 이런 가운데 목재가 시멘트와 철강에 비해 기후 안정화에 더 많은 도움을 준다는 새로운 연구 결과가 나왔다.
독일 포츠담 기후영향연구소(PIK)가 주도한 이번 연구에 따르면, 도시 건설에 목재를 사용하면 대기 중 이산화탄소를 줄일 수 있다. 시멘트나 강철에 비해 가스를 보다 효과적으로 저장할 수 있는 것이다. 연구는 네이처 지속가능성 저널에 발표됐다.
임업 관련 온라인 사이트 포레스트러닝에 따르면, 나무와 목제 제품은 대기 중의 이산화탄소 가스를 흡수하는 타고난 특성을 지니고 있다. 이에 나무를 목재로 가공한 경우에도 저장된 가스를 확보하는 특성은 그대로 남는다. 또한 공기와 토양에서 탄소를 포획할 수 있으며, 공생균으로부터 도움을 받으면 그 비율은 크게 향상된다. 이처럼 식물과 나무는 지구의 탄소 순환에 중요한 역할을 한다.
나무의 건중량은 보통 50%의 탄소로 구성되며, 나무가 목재로 변한 후에도 가스는 영원히 저장된다. 이는 실제 분야에 적용될때 집 건설에 목재를 사용하면 거주자의 건강을 위험에 빠뜨리지 않고도 탄소를 효과적으로 저장할 수 있다는 의미다. 이에 비해 제지 제품은 탄소를 최대 6년까지밖에 보관하지 못한다. 철도의 경우 더 많은 최대 30년간 저장이 가능하지만 이 역시 집을 만들때 사용되는 프레임의 최대 100년보다는 훨씬 적다.
그러나 나무에 저장된 탄소의 양은 그 종에 따라 달라진다. 어떤 나무들은 일생 동안 많은 양을 저장할 수 있는 반면 다른 나무들은 더 적은 양만 저장할 수 있는 것. 이를 파악하기 위해서는 나무의 질량이 그 잠재력을 결정한다는 것을 알아야한다. 이에 가공된 목재라면, 탄소 분포는 애초 베어진 원천 나무의 각 부분에서 다르게 나타날 수 있다.
예를 들어 연재목의 경우라면 16.8%는 수관에, 51.2%는 껍질이 벗겨진 부분, 10%는 껍질, 2%는 그루터기, 그리고 20%는 뿌리에 있다. 경재목에서는 24.4%가 수관, 46.2%가 껍질이 벗겨진 부분, 6%는 나무껍질, 3%는 그루터기, 그리고 20%가 뿌리에 있다.
포츠담 연구팀은 이와 관려해 탄소 싱크가 될 수 있는 건축 자재 연구에 착수, 시멘트와 강철 등의 인기 재료에 비해 목재가 여전히 최고의 싱크대가 될 수 있다는 사실을 발견했다. 이에 도시 지역에서 더 많은 목재를 사용하면 이산화탄소를 포획하고 기후를 안정화시키는데 도움이 될 것이라고 강조했다.
연구를 진행한 갈리나 쿠르키나는 "도시화와 인구 증가는 새로운 주택과 상업용 건물의 건설에 대한 엄청난 수요를 창출한다. 따라서 적절한 해결책이 없다면 시멘트 및 철강 생산은 온실 가스 배출의 주요 원천으로 남을 것"이라고 지적했다. 이어 "그러나, 이러한 지구 기후 시스템에 대한 위험은, 전 세계 건축을 위한 공학적 목재 사용을 실질적으로 증가시키는 방식으로 기후변화 완화의 강력한 수단이 될 수 있다"고 말했다.
연구팀은 도시 지역 내 목재 사용의 주요 구성요소도 확인했다. 도시 건설에서 나무를 이용하는 것의 유익성과 해로운 효과 모두를 조사한 것으로, 그 결과 목재가 하기처럼 4가지 방법으로 기후 안정에 도움을 줄 수 있다는 사실이 도출됐다. 이같은 시나리오는 향후 30년간 목재로 건축될 0.5%의 새 건물을 적용해 계산된 것이다.
1. 수요에 따라 대량 목재 제조가 확대되면, 새 건물의 약 10~50%가 목재로 건설될 수 있다.
2. 산업화 수준이 낮은 국가가 목재 사용으로 전환하면, 도시 지역 내 새 건물의 약 90%가 목재로 만들어질 수 있다.
3. 위의 시나리오 중 하나에서라도 목재 사용으로 전환하면, 연간 탄소 저장을 개선할 수 있다. 가장 낮은 경우라도 목재가 있는 건물은 연간 1,000만 톤의 탄소를 저장할 수 있다. 가장 높은 경우에는 건물들이 매년 7억 톤까지 저장가능하다.
4. 이로 인해 대량 목재 제조가 확대되면 시멘트나 철강 수요는 줄어들게 된다. 이는 연간 약 1억 1,000만 톤의 이산화탄소를 배출하는 시멘트 및 철강 제조업 내 가스 배출량을 줄이는데 도움이 된다.
연구팀은 또한 도시 지역 내 목재로의 전환이 파리협정을 이행하는데도 도움이 될 수 있다고 언급했다. 도시에 더 많은 목재 제품이 생겨나면서 자연스럽게 더 많은 이산화탄소가 저장되기 때문이다. 이는 2050년까지 지구 평균 기온의 2도 상승 예상치를 어느 정도 방지할 수 있다.
연구원들이 주목한 한 예는 5층짜리 주거용 건물이었다. 만약 이 건물이 집성재로 지어졌다면 이는 평방미터 당 최대 180kg의 탄소를 저장할 수 있었을 것이라는 계산이다. 이 수치는 탄소 밀도가 높은 천연 숲의 지상 생물총량에 비해 3배나 많은 탄소 흡수량이다.
국제에너지기구에 따르면 에너지 산업에서 배출되는 이산화탄소 배출량은 사상 최대치를 기록했다. 지난해 발표된 세계 에너지 및 CO2 현황 보고서 자료에서는 전 세계 에너지 관련 이산화탄소 배출량이 33.1기가톤(Gt)으로 추정됐다. 석탄 기반 발전량으로만 이미 10.1Gt를 차지했으며, 다른 석탄 사용량은 4.5Gt를 생산해냈다. 화석 연료 사용량은 18.6Gt를 차지했다.
지역별로는 중국의 탄소 배출량이 2.5% 증가, 미국은 3.1%, 인도는 4.8% 증가한 것으로 나타났다. 유럽은 1.3% 감소했지만 독일은 4.5%로 가장 높았다. 일본은 5년 연속, 영국은 4년 연속 탄소배출량 감소세를 보였다.
