온실가스·GWP·TOE

온실가스의 정의

온실가스는 대기 중에서 지구가 방출하는 적외선을 흡수·재방출해 지표 온도를 높이는 기체다.

지표는 태양 복사열을 받아 데워지고, 그 열의 일부는 적외선으로 우주로 빠져나간다.

온실가스는 이 적외선을 붙잡아 열이 대기 안에 머물게 한다. 두 개 이상의 원자로 된 분자 기체가 대체로 해당한다.

지구온난화지수

지구온난화지수는 온실가스마다 다른 기여도를 이산화탄소 기준으로 환산한 값이다.

이산화탄소를 1로 놓고, 같은 질량이 보통 100년 동안 미치는 영향을 수치로 나타낸다.

가스별 배출량에 GWP를 곱해 더하면 이산화탄소 환산량(CO2e)이 된다.

예를 들어 메탄 1t은 21t의 CO2e에 해당한다.

온실가스 종류와 GWP

온실가스는 종류마다 GWP가 크게 다르다.

이산화탄소는 기준값 1이다.

메탄은 21, 아산화질소는 310이다.

육불화황은 23,900으로 표에서 가장 크다.

값은 IPCC 제2차 평가보고서 기준이다. 보고서 버전에 따라 값이 달라진다.

석유환산톤

석유환산톤은 에너지 양을 석유 기준으로 나타내는 단위다.

석유 1톤이 연소될 때 나오는 에너지를 1TOE로 정한다. 약 1천만 kcal에 해당한다.

전력, 가스, 연료처럼 다른 에너지원을 같은 단위로 비교할 때 쓴다.

예를 들어 100TOE는 약 4,187GJ이다. 1kcal는 4.187kJ로 환산해 계산한다.

헷갈리는 세 개념

세 개념은 목적이 달라 섞어 쓰면 단위가 틀어진다.

온실가스는 물질 자체를, GWP는 가스별 기여도 환산 지수를 가리킨다.

TOE는 에너지 단위이므로 온실가스 지수와 직접 비교되지 않는다.

TOE를 전력 단위인 kWh와 혼동하지 않도록 주의한다.

배출량 환산과 직접 풀기

배출량 산정은 활동량에 배출계수를 곱해 가스별 배출량을 구하는 것에서 시작한다.

여기에 가스별 GWP를 곱해 CO2 톤으로 환산하고 모두 합산한다.

정리하면 온실가스는 기체, GWP는 CO2 기준 환산 지수, TOE는 에너지 단위다.

석유 10,000톤을 연소하면 에너지가 얼마인지 직접 구해 보자.

정답 확인

1TOE는 10^7 kcal이므로 10,000TOE는 10^11 kcal다.