국내 석탄발전소 온실가스 배출량 위성으로 감시한다

삼천포화력발전소 3, 4호기. [중앙포토]

인공위성을 활용해 국내 석탄화력발전소의 온실가스 배출 실태를 감시하는 연구 기법이 개발됐다.

한국환경정책평가연구원(KEI)은 1일 일본의 온실가스 탐사 위성인 GOSAT 위성 자료를 활용, 경남에 위치한 하동 화력발전소와 삼천포화력발전소 주변의 이산화탄소 농도를 분석했다.

심창섭 KEI 박사는 위성의 관측기기에서 측정한 이산화탄소 칼럼 농도, 즉 지표면에서 상층 대기까지 지름 10.5㎞의 원통 형태로 전체 공기 덩어리의 이산화탄소 농도 데이터를 사용했다.

동아시아 이산화탄소 배출량 분포. 동아시아에서는 서부 몽골지역이 배출량이 작다.

위성을 활용해 개별 화력발전소의 온실가스 배출 실태를 파악한 것은 국내는 물론 아시아 지역에서는 처음인 것으로 알려졌다.

GOSAT 위성을 가진 일본도 도시 전체 등 넓은 범위에서 온실가스 배출 실태 파악에만 활용하고 있다.

GOSAT 위성 [자료 일본 항공우주국(JAXA)]

삼천포 화력이 하동 화력보다 높아 

이산화탄소 배출량 연도별 변화 추세. [자료 심창섭 박사]

심 박사는 2010~2013년 4년 동안 겨울철을 중심으로 데이터를 분석했다.

동아시아에서 오염이 없는 서몽골 지역의 분석값을 배경 농도로 해서 비교한 결과, 삼천포 화력은 몽골보다 이산화탄소 평균 농도가 7.6ppm 높았고, 하동 화력은 4.2ppm이 높았다.

이에 따라 삼천포 화력의 이산화탄소 농도가 하동 화력에 비해 3.4ppm이 높았다.
또 4년 동안의 배출 추세도 하동 화력은 연간 0.2ppm씩 감소했지만삼천포 화력은 연간 1.3ppm씩 증가했다.

이러한 차이는 시설이 상대적으로 노후하고, 배출 저감 시설이 부족한 탓으로 추정됐다.

삼천포 화력과 하동 화력을 선정한 것은 다른 지역 화력발전소에 비해 축적된 데이터가 상대적으로 많았기 때문이다.
구름이나 미세먼지가 많으면 자료를 얻기 힘들다.

심 박사는 "국가에서 온실가스 배출량 통계를 낼 때는 연료의 종류와 사용량을 근거로 계산한 값을 사용하는데, 실제 현장에서는 이처럼 시설의 상태에 따라 다르게 나올 수 있다"며 "위성을 활용해 보완한다면 온실가스 배출량을 정확하게 평가할 수 있을 것"이라고 말했다.

서울은 도시 전체가 화력발전소 인근 만큼 높아

서울을 포함한 수도권의 초미세먼지 농도가 '나쁨'을 보인 지난 2월 9일 오후 서울 강남대로 일대가 뿌옇게 보이고 있다. [뉴스1]

이번 분석에서는 서울의 이산화탄소 칼럼 농도도 산출했는데, 몽골 배경 지역에 비해 4.8ppm 높은 것으로 분석됐다.

하동 화력 인근 지역 4.2ppm보다도 높았다.
서울 등 수도권에는 인구가 많고 공장과 자동차 등 오염시설도 다양하게 존재하는 탓이다.

5년 전 미국 항공우주국(NASA)에서 로스앤젤레스(LA) 지역의 이산화탄소 농도를 분석했을 때는 배경 지역보다 3.2ppm 높았다.

심 박사는 "인구밀도가 높은 서울의 경우 LA보다 좁은 지역에서 훨씬 집중적으로 이산화탄소를 배출하기 때문에 농도가 높은 것으로 보인다"고 설명했다.

이번 연구 결과는 지난달 국제학술지인 국제원격탐사학회지(International Journal of Remote Sensing)에 게재됐다.

강찬수 환경전문기자  kang.chansu@joongang.co.kr