[이미디어= 황원희 기자] 20세기 초, 미국이 서부를 개발하면서 당국은 이 지역의 주요 강에 수백 개의 수력 발전 댐을 건설했다. 이 댐들은 강의 생태계를 파괴하고 토지를 침수시켰지만, 수천만 명에게 저렴하고 풍부한 재생 에너지 자원을 제공하기도 했다. 오늘날 수력 발전은 이 지역 에너지 수요의 약 4분의 1을 충족시킨다.
그러나 서부의 수력 발전은 일련의 파괴적인 가뭄이 그 지역을 강타하면서 지난 20년 동안 타격을 입을 수밖에 없었다. 강이 마르면 수력 발전 댐 터빈을 통한 물의 유량이 적어지고, 댐은 결과적으로 더 적은 전기를 생산한다. 동시에 건조한 시기에 종종 동반되는 폭염은 사람들이 에어컨을 가동하면서 전력 수요를 증가시킨다. 댐이 부족한 것처럼 대체 전력 공급원을 찾아야 하는 전력망 운영자들에게는 불리한 일일 수밖에 없다.
최근 국립 과학원 회보에 발표된 새로운 연구에 따르면, 수력의 이러한 감소는 화석 연료 배출의 상당한 급증으로 이어진다고 밝혔다. 2001년과 2021년 사이의 서부 전역의 발전을 살펴본 후, 연구 저자들은 석탄과 가스 발전소가 잃어버린 수력을 대체하기 위해 건조한 달 동안 전력량을 증가시켜 더 많은 탄소 배출과 더 많은 지역 대기 오염으로 이어진다는 것을 발견했다. 한편으로는 화석 연료 배출의 증가 규모는 연구원들을 놀라게 했다.
스탠포드대 연구진은 에너지믹스의 결과는 그 지역에 지대한 영향력을 미쳤다고 알렸다. 전반적으로 수력 발전이 감소하면서 2001년과 2021년 사이 1억2100만 미터톤의 탄소배출을 추가로 유발했다. 이는 같은 기간 130만 대의 자동차가 도로에 추가 운행된 것과 맞먹는 양을 보였다. 이러한 변화의 규모는 그리드마다, 발전소마다 달랐지만 어디서나 상당했다. 화석 연료 배출은 가장 건조한 달 동안 북서부에서 11% 증가했고, 캘리포니아에서는 무려 30% 증가했다. 일부 발전소는 건기 동안 발생량이 정상 수준보다 65%나 뛰어올랐다.
가장 건조한 해 동안, 이러한 증가는 기후에 충격적인 결과를 일으켰다. 예를 들어, 2001년에 수력 발전의 감소는 2700만 톤, 즉 그 해의 총 배출량보다 약 10% 더 많은 이산화탄소를 배출하게끔 했다.
석탄과 천연 가스는 수력 발전보다 생산 비용이 더 비싼 경향이 있기 때문에, 가뭄은 서부의 이용자들에게 더 높은 에너지 비용으로 이어졌을 가능성이 있다. 그러나 이 연구는 또한 수력 발전의 감소가 환경과 공중 보건에도 큰 비용을 초래했다고 주장하는데, 이는 금세기 현재까지 200억 달러가 넘는 금액이다. 가뭄으로 인한 탄소배출량 증가는 미래의 온난화를 초래하여 더 많은 기후 재앙을 초래할 뿐만 아니라, 화석연료 공장 주변의 대기오염 또한 인근 주민들에게 더 많은 질병을 일으켰으며, 훗날 더 큰 공중보건 비용으로 이어질 것으로 보이기 때문이다.
예를 들어, 2001년 캘리포니아의 천연 가스 공장은 가뭄으로 인한 수력 발전의 감소를 상쇄하기 위해 추가 가동하며 아황산가스와 일산화질소와 같은 유독 화학 물질의 배출이 40% 이상 급증했다.
이러한 부정적인 보건상의 영향은 가뭄이 발생한 같은 장소에서 항상 발생하지는 않았다. 워싱턴과 같은 주에서 수력 발전에 차질을 빚으면, 그리드 운영자들은 다른 주에서 전기를 끌어들여 지역을 교차하는 긴 송전선을 통해 전력을 운반했다. 이 대체 에너지는 몬타나의 석탄 발전소와 캘리포니아의 가스 발전소로부터 나왔고, 더 많은 화석 연료를 태웠기 때문에 시설 근처의 사람들이 건강 비용을 부담했다. 이 연구는 2001년부터 2021년까지 화석 연료 생산 증가의 절반 이상이 가뭄을 경험하지 않은 주에서 발생했다는 것을 발견했다.
흥미로운 반전으로, 이 연구는 신속한 재생가능 에너지 시설의 건설조차도 가뭄 기간 동안 더 많은 오염 문제를 해결하지 못할 수도 있다는 것을 발견했다. 서부의 많은 지역은 더 많은 태양열과 풍력을 건설하기 위해 경쟁하고 있으며, 바이든 행정부는 이 지역의 드넓은 공공 토지에 이러한 시설들을 더 많이 건설하는 것에 힘을 실어주고 있다. 하지만 이번 연구는 화석 연료 발전소가 이용 가능한 태양열과 풍력과 같은 재생 가능한 자원과 달리, 수력과 같은 자원이 부족할 때 예비 전력을 제공할 것이라는 것을 발견했다. 그에 따르면 건기 동안 화석 연료 배출을 줄이고 각 주와 연방 정부는 재생 에너지에 의해 생산되는 여분의 에너지를 보존하기 위해 배터리 성능 개선과 같은 더 나은 저장 옵션을 개발하는 데 노력할 필요가 있다고 밝혔다.
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