초강력 온실가스 HFC-23 배출 억제 성공할까

황원희 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2024-08-23 22:46:22
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[이미디어= 황원희 기자] 공장들이 특정 산업 생산 과정에서 기존의 "파괴 기술(destruction technology)"을 적절하게 구현할 수 있다면, 초강력 온실가스의 배출량은 상당히 감소할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 이 연구는 영국 브리스틀 대학교 화학대학과 스위스 취리히 연방 공과대학교 대기 모델링 및 원격감지부에서 이루어졌다. 연구진은 만약 이같은 장치가 제대로 작동한다면, 이 온실가스의 배출량은 최소한 85% 감소할 수 있는데, 이는 전 세계 항공에서 발생하는 이산화탄소 배출량의 17%에 해당한다고 밝혔다.

 

이같은 연구는 네이처지에 게재됐는데 가장 강력한 수소불화탄소(HFC-23) 중 하나인 트리플루오로메탄(HFC-23)의 배출을 면밀히 조사했다. 대기 중 1그램의 HFC-23은 이산화탄소 12kg만큼 온실 효과에 기여하는 것으로 나타났다.

 

이러한 원치 않는 부산물은 냉매로 사용되는 특정 가스의 생성과 대부분의 달라붙지 않는 코팅팬 등 조리기구의 핵심 성분인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 플루오로폴리머(플라스틱 화학 물질의 한 종류)의 제조에서 비롯된다.

 

국제협약을 통해 국제사회는 오존층을 고갈시키는 물질에 관한 몬트리올 의정서라는 조약을 맺었으며 2016년 키갈리 수정안의 일환으로 150여 개국이 HFC-23 배출량을 대폭 감축하기로 협의하였다. 대기 중 HFC의 분해가 오존층 파괴로 직결되는 것은 아니지만, 클로로플루오로카본(CFCs)과 같은 오존을 파괴시키는 물질을 대체하기 위해 HFCs가 도입되었기 때문에 이 규정에 포함되었다.

 

HFC는 또한 강력한 온실가스이다. 키갈리 수정안은 널리 사용되는 HFC의 배출을 줄이는 것을 목표로 하지만, HFC-23에 대해서는 예외적으로 마련되었다. HFC-23은 주로 최종 사용 용도가 아닌 생산 과정에서 배출되기 때문에 부산물로서 HFC-23의 파괴는 2020년 현재 "실행 가능한 범위 내에서" 요구되는데, 이는 가능한 한 많은 것을 의미하지만 모호한 한계이다.

 

2020년 이전에도 중국과 같은 PTFE 최대 제조업체를 포함한 많은 국가가 PTFE 공장에 파괴 기술을 설치하고 HFC-23을 성공적으로 파괴하고 있다고 보고했다. 2020년에 보고된 HFC-23의 연간 전 세계 배출량은 약 2,000톤에 불과했지만 대기 측정에서 파생된 실제 전 세계 배출량은 약 16,000톤에 달했다.

 

연구진은 실제 배출량과 보고된 배출량 사이의 이러한 불일치를 해결하기 위해, 이미 파괴 기술을 운영하고 있는 네덜란드의 주요 유럽 PTFE 공장의 HFC-23 배출량을 분석했다. 여기에는 유해한 부산물의 소각이 포함된다.

 

이에 공장의 협조와 네덜란드 환경 당국의 동의를 얻어, 연구진은 공장 바로 옆에 조절된 양의 추적기 가스를 방출했는데, 이는 대기 중에는 발생하지 않는 독성이 없고 분해되기 쉽다는 특성이 있다. 그후 네덜란드의 카바우 마을 근처에 있는 유럽 전역의 온실가스 연구 센터인 통합 탄소 관찰 시스템이 운영하는 관찰 장소에서 HFC-23과 방출된 추적기의 농도를 측정했다.

 

그 결과는 예상 배출량이 공장에서 보고된 것보다 더 많았지만, 이 특정 공장의 기술은 제대로 작동하고 있으며 HFC-23을 성공적으로 파괴하고 있다는 것을 보여주었다고 연구진은 밝혔다. 

 

그러나, 현재 HFC-23의 대기에 대한 주요 알려진 공급원은 플루오로폴리머의 제조에 있기 때문에, 파괴 기술이 제조업체들에 의해 보고된 것만큼 효과적으로 작동되지 않을 수 있다는 우려도 있다. 

 

연구 결과에 따르면, 만약 전 세계의 모든 공장이 네덜란드 공장과 같은 방식으로 배출량을 통제할 수 있다면, HFC-23 배출량은 적어도 약 85% 감소할 수 있으며, 이는 연간 1억 7천만 톤의 이산화탄소에 해당하는 배출량을 나타낸다. 이 감소는 모든 항공 교통에서 발생하는 이산화탄소 배출량의 거의 5분의 1(17%)에 해당한다.

 

플루오로폴리머 생산에 대한 독립적인 감사 체계는 HFC-23이 전 세계 공장에서 제대로 파괴되도록 보장할 것으로 보인다. 플루오로화학물질 생산으로 인한 온실가스 배출에 대한 표적 모니터링은 배출원에 대한 이해를 높이고 국가들이 다양한 국제 기후 및 환경 협약을 완전히 준수하도록 보장할 수 있다. 

 

따라서 연구 결과는 파괴 기술이 효과적으로 구현될 수 있음을 보여주고 있다. 이 경우 PTFE와 같은 불소 중합체를 생산하는 공장에서 온실 가스의 배출을 크게 줄일 수 있다.

 

 

 

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