제1조

미국 에너지청 통계에 따르면, 1650년부터 2009년까지 미국의 에너지 소비는 연평균 2.9%의 성장률을 보였습니다.

[이미지 설명] 미국의 에너지 소비, 빨간색 선은 연평균 2.9%입니다.

당신은 2.9%가 높은 성장률이 아닐 것이라고 생각할 수 있습니다. 일정 부분 그럴 수도 있지만, 1949년부터 2019년까지의 70년 동안, 중국의 전력 소비량 은 1978배 증가했으며, 연평균 성장률로 계산하면 11.5%입니다.

그렇기에 보면, 2.9%의 성장률은 비교적 온화해 보입니다.

하지만, 캘리포니아 대학의 물리학자는 그렇게 생각하지 않습니다. 그는 아무도 묻지 않았던 질문을 제기했습니다: 인류가 이러한 속도로 에너지를 생산하고 소비한다면, 어떤 일이 일어날까요?

이제, 저는 소개하겠습니다. 그의 계산 결과는 입니다. 그의 계산이 맞는지 모르겠지만, 그의 사고는 맞다고 생각합니다.

그는 나중에 책을 썼는데, 이름은 《한 개의 제한된 행성의 에너지와 인간의 욕망》（Energy and Human Ambitions on a Finite Planet）입니다. 이 책은 온라인에서 무료로 다운로드할 수 있습니다. 책에는 상세한 계산 과정이 나와 있어, 관심이 있는 분들은 읽어보시면 좋습니다.

이어서,

그는 먼저 전 세계의 에너지 성장률이 연간 2.3%라고 가정했습니다. 이렇게 하면 계산하기 쉽습니다. 이 속도는 정확히 100년마다 10배 성장하는 속도와 같습니다.

이 속도로서 100년 후인 2122년, 전 세계의 에너지는 오늘과 10배 많아지고; 200년 후인 2222년에는 오늘과 100배 많아집니다.

그런데, 문제가 생겼습니다. 인류가 200년 안에 에너지를 오늘과 100배로 확장할 수 있는 방법은 무엇인가요?

화석 에너지는 불가능하지만, 태양 에너지는 가능합니다. 위키백과에 따르면, 한 시간 동안 지구에 도달하는 태양 에너지는 인류가 현재 한 해에 소비하는 에너지보다 많습니다.

우리가 태양 에너지를 극대화한다면, 실제로 오늘과 100배로 에너지를 확장할 수 있습니다. 하지만 그렇다면 지구의 모든 땅에 태양 패널을 설치해야 합니다.

계산에 따르면, 2.3%의 성장률을 400년 동안 유지하면 지구의 모든 표면(바다 포함)에 태양 패널을 설치해야 하며, 1350년 동안 유지하면 인류가 필요한 에너지는 전 태양의 에너지와 같아지고, 2500년 동안 유지하면 전 은하의 에너지와 같아집니다.

[이미지 설명] 2.3%의 에너지 성장률은 2000년 이후 인류가 전 은하의 에너지를 필요로 할 것을 초래할 것입니다.

이는 명백히 불가능합니다. 하지만 멀리 미래를 고려하지 않더라도, 오직 다음 수십 년 동안 에너지 성장률을 2.3%로 유지한다면 인류는 심각한 문제를 마주하게 될 것입니다: 열 배출.

3.

물리학은 에너지가 작업을 할 때마다 반드시 열을 발생시킨다고 알려줍니다.

인류가 에너지를 점점 더 많이 소비할수록, 불가피하게 더 많은 열이 발생하고, 지구의 열 배출 문제는 점점 더 심각해집니다.

지구는 주로 적외선을 통해 우주 공간으로 열을 방출합니다. 하지만 온실가스의 증가는 적외선이 대기권을 벗어나는 것을 막아, 점점 더 많은 열이 지구 표면에 남아 전 지구적 온난화를 유발합니다.

인류가 발생시키는 열이 많을수록, 지구 표면에 남아있는 열도 많아지고, 온실가스는 이 문제를 더욱 심각하게 만들고 있습니다. 따라서 전 지구적 온난화의 정도는 인류의 에너지 소비와 양의 상관관계가 있습니다.

2020년, 전 세계 평균 기온은 약 14.9°C였습니다. 만약 에너지 성장률이 2.3%를 유지한다면, 350년 후에는 전 세계 평균 기온이 체온인 37°C에 도달하고, 450년 후에는 물의 끓는점인 100°C에 도달하며, 750년 후에는 강철의 녹점인 1500°C에 도달하고, 950년 후에는 태양 표면의 온도인 5500°C에 도달할 것입니다.

[이미지 설명] 2.3%의 에너지 성장률을 유지한다면, 1000년 내에 지표 온도가 태양 표면과 같게 될 것입니다.

이 완전히 합리적입니다: 만약 인간이 지구상에서 태양과 같은 에너지를 생성한다면, 지구 표면도 반드시 태양 표면의 온도를 가질 것입니다. 게다가 지구는 태양보다 훨씬 작기 때문입니다.

4.

联合国유엔은 전 세계 평균 기온이 4.5도 상승하면 종의 절반 이상이 멸종할 위험이 있다고 예측합니다. 기온이 계속 상승하면 인류도 멸종할 수 있습니다.

따라서 2.3%의 에너지 성장률을 몇 세기 동안 유지한다면, 지구의 열 방출 문제는 인류에게 생존 위기로 이어질 것입니다.

이렇게 생각해 보세요. 인류의 현재 에너지 소비는 이미 여름 기온을 40도까지 높였습니다. 만약 100년 후에 에너지 소비가 현재의 10배가 되면, 그때의 기온은 얼마나 높아질까요?

결론은 명백합니다. 에너지는 장기적으로 2.3%의 성장률을 유지할 수 없습니다. 현재의 에너지 성장률에 따르면, 인류에게 남은 시간은 매우 적습니다. 100년 내에 인류는 에너지 성장을 멈춰야 할 가능성이 높아지며, 이는 지구의 열 손실 문제를 완화하기 위함입니다.

에너지 성장과 경제 성장은 강한 상관관계가 있습니다. 따라서 100년 내에 인류의 경제 성장도 정체될 수 있습니다.

가장 이상적인 경우는, 그때 전 세계 인구가 이미 감소하기 시작했고, 따라서 더 많은 에너지가 필요하지 않으며, 생활 수준도 크게 하락하지 않는 것입니다.

5.

이상적인 상황은 이상적인 상황이지만, 현실 상황은 전 세계가 현재 에너지에 긴급한 필요를 느끼고 있으며, 가속화되는 추세입니다.

하버드 대학교는 올해에 연구 전 세계적으로 필요한 에어컨의 수를 추정했습니다.

그들은 세계에서 가장 덥게 생활하는 지역에 28억 명이 살고 있으며, 기온이 상승하면서 이들이 에어컨이 필요하다고 발견했습니다. 하지만 현재 이들 중 약 8%만 집에 에어컨을 갖고 있으며, 나머지는 빨리 에어컨을 사용할 수 있기를 바랍니다.

[이미지 설명] 에어컨은 인도인들에게 가장 원하는 가전제품입니다.

하버드 대학은 2050년에 에어컨이 필요한 인구 비율을 추정했는데, 독일은 92%, 미국은 96%, 인도와 인도네시아는 99%라고 합니다.

미국의 현재 에어컨 보급률은 90%이므로, 추가로 6%만 에어컨을 설치하면 됩니다. 하지만 인도와 인도네시아의 에어컨 보급률은 각각 5%와 9%로, 이는 90% 이상의 인구에게 에어컨을 설치해야 한다는 것을 의미합니다.

이 두 나라는 인구가 많은 국가로, 인도네시아에는 2.7억 명, 인도에는 14억 명이 살고 있으며, 모두에게 에어컨을 설치하려면 엄청난 에너지가 필요합니다.

따라서 다음 몇 십 년 동안 전 세계 에너지는 분명히 빠르게 성장할 것이며, 에어컨의 수요를 충족시키기 위해 필요합니다. 정부는 에너지 공급을 늘려야 하는데, 에어컨이 더 이상 부와리가 아니라 생존에 필요한 장비가 되었기 때문입니다. 그렇지 않으면 높은 온도가 인명 피해를 초래할 수 있습니다.

6.

이것이 인류가 직면한 심각한 상황입니다: 에너지 증가로 온도가 상승하고, 온도 상승으로 더 많은 에너지가 냉각을 위해 필요해지면서 악순환을 이룹니다.

위에서 말했듯이, 인류의 에너지 성장기는 앞으로 한 세기가 남았을 뿐입니다. 인류 사회가 이렇게 짧은 시간 안에 글로벌 웜링을 겪으며 경제 전환을 이루고 에너지 소비를 줄이는 방법은 전혀 낙관적인 미지의 길입니다.

（완）