풍력발전과 석유시추 중 어느 것이 야생동물에 더 안 좋을까?
도널드 트럼프 미국 대통령은 풍력 발전 단지가 새와 고래에 해를 끼친다고 말한다. 여러 과학자가 풍력 발전과 석유 및 가스 채굴이 야생동물에 미치는 영향을 비교하고 있다.
캘리포니아 산타크루스 대학 소속 생물학자로 바닷새를 연구하는 아스펜 엘리스는 미국 연안의 외딴 섬에서 10여 년간 현장 연구를 수행했다. 수천 마리의 새들 사이에서 몇 달씩 살다 보니, 그는 새들의 생활 방식에 완전히 몰입해 새 울음소리로 근처에 어떤 포식자가 있는지 구별할 수도 있게 됐다. 그런데 그 서식지에 대한 과거 40~50년 전 연구 결과와 자신의 관찰을 비교하면서 그는 우려스러운 현상이 나타나는 것을 알게 됐다.
엘리스는 "번식지를 위협하는 해수면 상승부터 수온이 낮은 지역으로 이동하는 물고기, 이로 인해 굶주리는 어린 바닷새까지 시간이 흐를수록 기후 변화의 영향이 지속적인 기록으로 나타났다"며 "기후 변화라는 보다 큰 문제를 해결하지 않고서는 바닷새를 제대로 지킬 수 없었다"고 했다. 그래서 그는 연구 초점을 바꾸어, 해상 풍력 발전 단지를 새들에게 보다 안전하게 짓는 법을 연구하고 있다.
도널드 트럼프 미국 대통령은 에너지 공급원을 풍력 등 재생 에너지에서 석유와 가스로 전환하는 계획을 추진하고 있다. 이로 인해 에너지 생산이 야생동물에 미치는 영향이 다시 주목받고 있다. 트럼프 대통령은 취임 첫날 신규 해양 석유 및 가스 시추를 금지했던 조 바이든 전임 대통령의 정책을 철회했다. 그는 취임 당시 "우리는 시추를 할 것"이라고 약속하며, 풍력 발전 단지 확장에 제동을 걸었다. 그의 주장 중 하나는 풍력 발전 단지가 새와 고래에 해를 끼친다는 것이었고, 해상 풍력 발전 단지 개발을 중단시킨 행정명령도 해양 생물의 중요성을 이유 중 하나로 꼽았다.
풍력 발전 단지는 소음 등으로 단지 인근 서식지에 사는 야생동물에 악영향을 줄 수 있다. 하지만 엘리스를 비롯해 풍력 발전의 환경 영향을 전문으로 연구하는 과학자들은 풍력 발전이 화석 연료 채굴보다 야생동물에 더 큰 피해를 준다는 주장에 이의를 제기하고 있다. 그들은 풍력 에너지는 기후 변화에 대항하는 강력하고 필수적인 무기라며, 야생동물에 미치는 영향은 이해하고 관리하며 줄일 수 있다고 말한다. 풍력 발전의 악영향을 석유 및 가스 생산에서 발생하는 지속적인 소음과 공해, 그리고 지구 온난화를 초래하는 화석 연료의 실존적 위험과 대조하는 것이다.
이 논쟁은 전 세계 재생 에너지 프로젝트가 직면한 가장 어려운 문제 중 하나인 '지역 환경에 미칠 수 있는 영향과 기후 변화의 전 지구적 영향 사이에서 균형을 어느 정도까지 맞춰야 할 것인가?'를 다룬다. 아울러 '풍력 발전의 이러한 영향을 석유 및 가스 채굴이 인근 지역에 미치는 영향과 어떤 식으로 비교할 것인가?'를 생각해 보게 만든다.
위험 평가
스코틀랜드는 풍력 에너지 강국으로 떠오른 나라다. 스코틀랜드 애버딘 대학 해양생태학과 교수인 베스 스콧은 "화석 연료가 기후 변화에 미치는 영향은 다른 어떤 것보다 더 크다"라며 "기후 변화는 모든 야생동물과 인류에게 최악의 적"이라고 말했다. 애버딘에서 만난 그는 그날 오후 스코틀랜드에 불어닥친 폭풍우가 몰아치는 창밖을 가리켰다. 그는 이 폭풍우가 기후 변화로 인해 더 강해졌다고 말하기는 아직 이르지만, 온난화가 진행된 세상에서는 극단적인 날씨가 "더 악화할 것"이라는 점은 거의 확실하다고 말했다.
스콧은 동료들과 풍력 발전이 해양 생태계에 미치는 영향을 연구하고 있다. 분명 특정한 영향이 나타나지만, 풍력 발전은 신속하고 대규모로 건설할 수 있기 때문에 재생 가능한 기후 친화적 에너지 전환에 매우 유용한 수단이라는 게 그의 견해다.
스콧은 "(풍력 발전은) 일단 건설을 착수하면 2년 내에 원자력 발전소와 맞먹는 2GW 규모의 해상 풍력 발전소를 지을 수 있다"고 말했다. 원자력 발전소는 건설에 10년 이상 걸리기도 한다. "기후 변화에 신속하게 대응할 수 있다는 측면에서, 풍력 발전이 해법이 될 수 있습니다."
엘리스 역시 풍력 발전이 특히 유망하다고 생각한다. 그는 "(바닷새 전문가들 사이에서) 전통적인 에너지원에서 재생 가능한 에너지 체계로 전환해야 한다는 많은 공감대가 형성되어 있는데, 해상 풍력은 이를 실현할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있다"고 말했다. "해상 풍력 산업은 매우 빠르게 성장하고 있고, 국제적으로도 많은 관심과 역량이 누적되어 있습니다."
적합한 위치 찾기
하지만 육지와 바다에 짓는 풍력 발전 단지는 서식지 손실, 터빈 또는 블레이드와의 충돌 등 조류에 대한 위협이 될 수 있다. 예를 들어 스코틀랜드에서도 북방가넷과 검은머리물떼새는 풍력 발전 단지와 충돌할 위험이 높다고 알려져 있다.
바닷새가 풍력 발전 단지를 피하기 위해 이동 경로를 바꾸고 먹이를 찾는 데 더 많은 시간과 에너지를 쓰게 되는 등 간접적인 영향도 생길 수 있다. '바닷새가 풍력 발전 단지를 얼마나 피할 수 있는지'와 '이것이 바닷새에게 어떤 영향을 주는지' 등에 대한 연구들은 아직도 진행되고 있고, 결론도 다양하다. 붉은목아비와 같은 새는 풍력 발전 단지를 피해서 이동할 수 있다고 보고된 반면, 큰갈매기와 같은 새는 풍력 발전 단지에 복합적인 반응을 보인다는 연구도 있다. 가마우지와 같은 새는 풍력 발전 단지를 찾아 날아가, 그곳에서 먹이를 구하고 둥지를 틀기도 한다.
스코틀랜드에서는 스콧과 다른 과학자들이 해양 로봇 및 다양한 도구를 사용해, 풍력 발전소가 플랑크톤을 포함한 전체 먹이 사슬에 미치는 광범위한 영향을 연구 중이다. 스콧은 풍력 발전이 생태계를 바꾸기는 하지만 그 영향이 항상 부정적인 것만은 아니라고 말했다. 발전 시설 주변 이동과 먹이 사냥 경로를 파악하기 위해 물개를 추적한 한 연구가 이를 보여준다. 이 연구에서 물개는 풍력 발전 단지 주변에 모여드는 물고기를 먹기 위해 풍력 발전 단지를 사냥터로 이용하는 것으로 나타났다.
전 세계에서 수십 년에 걸친 진행된 연구에 따르면, 석유 생산은 새와 고래는 물론 다른 야생동물에 여러 방식으로 영향을 준다. 과학자들은 석유 생산은 기후에 미치는 영향 외에도 대량 유출이나 소규모의 만성적인 석유 유출로 바닷새와 고래, 돌고래, 다른 야생동물에게 해를 끼칠 수 있다고 말한다. 예를 들어 2010년 멕시코만에서 발생한 '딥워터 호라이즌 원유 유출 사고'에 노출된 돌고래는 만성 폐 질환과 심장 이상 등의 건강 문제를 겪었다는 연구가 있다.
샌디에이고 캘리포니아 대학 스크립스 해양학 연구소 소속 과학자인 케이틀린 프레이저는 동료들과 깊은 바다에서 발생한 원유 유출이 고래와 돌고래에 장기적으로 미친 영향을 연구했다. 이들은 음향 센서를 사용해 동물들이 내는 클릭 소리를 녹음하고 이를 바탕으로 해당 지역의 개체 밀도를 추정했다. 그 결과, 유출 사고 10년 후 향유고래(최대 31%)와 부리고래(최대 83%)를 포함해, 모니터링 대상 8종 중 7종의 개체수가 감소한 것으로 확인됐다.
그리고 센서가 녹음한 자료에는 또 다른 소리도 담겼다. 멕시코만에서 석유를 탐사할 때 발생하는 충격적인 폭발음이었다.
프레이저는 "(멕시코만은) 시추와 관련된 온갖 조사로 인해 매우 시끄러운 지역인데, 유전을 찾고 원유의 이동을 파악하기 위한 탄성파 탐사로 소음이 많이 발생한다"고 말했다.
바다에서 발생하는 소음 공해
프레이저는 석유와 가스 채굴에서 발생하는 소음은 주로 선박에 에어건을 달아 10초마다 압축 공기를 물속으로 분사하는 탄성파 탐사에서 나온다고 말했다. 그는 "수심 1000m 이상의 심해에서 이 작업을 하고 있는데, 그 음파는 주파수가 매우 낮아서 심해에서 정말 멀리까지 이동한다"고 말했다. 심지어 "멕시코만 건너편까지 들릴 정도"로 강력하다.
그는 "사람들이 텍사스에서 원유를 탐사하면, 그 소리는 플로리다에서도 들리고 멕시코 해역에서도 들릴 것"이라며 "그 소리를 피할 수 있는 방법은 없다"고 말했다.
연구에 따르면 어둡고 시야가 흐린 물속에서 먹이를 찾기 위해 소리와 반향에 의존하는 고래와 돌고래, 다른 해양 포유류 입장에서 이처럼 크고 갑작스러운 수중 소음은 앞을 못 보게 되는 것과 같은 심각한 방향 상실이자 매우 커다란 고통이다.
프레이저는 "우리의 연구 대상 종 중 하나인 향유고래를 생각해보면, 몸의 3분의 1이 소리를 내는 기관"이라며 "그만큼 향유고래에게는 소리가 중요하고 향유고래의 삶 전체가 소리를 사용하는 데 집중되어 있다"고 말했다.
프레이저는 멕시코만의 고래와 돌고래는 선박뿐만 아니라 에어건 소음으로 먹이를 구하기 더 어려워질 수 있다고 말했다. 하지만 석유 및 가스 산업은 에어건으로 인한 소음이 해양 생물을 다치게 하거나 해를 끼친다는 증거가 없다는 주장을 내세우며, 환경 단체들의 반발을 사고 있다.
프레이저는 "그 소음이 고래를 직접적으로 죽인다고 생각하지는 않지만, 고래는 일상생활에서 소리를 이용해 먹이를 찾고 서로 의사소통을 한다"고 말했다. "10초마다 우리 얼굴에 불빛이 쏟아진다고 상상해 보세요. 일상생활에 지장을 받게 될 것입니다."
풍력 발전 단지 건설에서는 측량할 때뿐만 아니라 해저에 말뚝을 박을 때에도 소음이 발생한다. 연구에 따르면 바다표범과 쥐돌고래는 말뚝을 박는 소음 때문에 수 마일을 도망가거나 먹이 활동에 지장을 받는다.
하지만 프레이저는 석유와 가스의 경우, 채굴 전뿐만 아니라 채굴 중에도 장기간에 걸쳐 탄성파 탐사가 진행된다는 점을 강조했다.
그는 고래들이 내는 소리와 함께 지속적으로 들리는 원유 탐사 소음을 두고 "모든 녹음 자료에서 이 소음이 확인된다"고 말했다. "정말 가슴 아픈 소리입니다."
이에 비해 풍력 발전 단지 건설로 인해 발생하는 큰 소음은 말뚝 박기 단계에서 발생하기 때문에 일시적이고 억제할 수 있는 경향이 있다는 것이 유럽 해상 풍력 발전 단지가 만든 자료의 설명이다. 현재 독일 등 일부 유럽 국가에서는 해상 풍력 발전 단지 개발업체가 건설 현장 주변에 버블 커튼이라는 장치를 설치해 말뚝 박기 소음을 완충하고 돌고래와 기타 해양 동물을 보호하는 것을 법적으로 의무화하고 있다.
풍력 발전 단지는 한 번 만들어지면 수십 년 동안 터빈을 교체하며 계속 그 자리에서 운영된다. 반면 석유 생산은 채굴하던 유전이 고갈되면, 다른 곳으로 이동한다. 하지만 해상 풍력 발전 단지에서는 터빈 회전과 유지보수를 위해 오가는 선박에서도 지속적으로 소음이 나온다. 발전 시설 유지보수 선박이든 일반 선박이든, 선박에서 발생하는 소음은 쥐돌고래와 같은 해양 포유류에 영향을 미칠 수 있다.
육상에 미치는 영향
콜로라도 주립대학 교수이자 보존생물학자인 리바 페차르의 연구팀은 육상 풍력 에너지와 석유 및 가스가 콜로라도와 인접한 와이오밍의 생태계에 미치는 영향을 비교했다. 와이오밍주에는 풍력 발전 단지와 석유 가스전이 모두 있다. 연구팀의 연구 주제 중 하나는 서식지 손실과 파편화, 즉 터빈이나 석유 및 가스전 자체뿐만 아니라 도로로 인해 야생동물 서식지가 손실되거나 파괴되는 현상이었다.
연구 결과, 육상 풍력 발전 단지와 석유 및 가스 생산 모두 야생동물의 서식지 손실을 초래했다. 하지만 페차르는 "전반적으로 풍력 발전이 석유 및 가스보다 서식지 파편화를 조금 덜 일으켰고, 장기적으로는 야생동물 생태계에 미치는 영향이 더 적다는 것을 확인했다"고 말했다. "단기적으로는 영향이 어느 정도 비슷하지만, 풍력 에너지는 재생 가능한 자원이기 때문에 터빈을 설치하면 수십 년 동안 계속 그 에너지를 활용할 수 있습니다. 반면 석유와 가스는 계속 위치를 바꿔야 하므로, 그 영향은 환경 전반에 복합적으로 나타납니다."
충돌 등 풍력 발전이 조류에게 주는 위험은 잘 알려져 있다. 그런데 페차르 팀의 예비 연구에 따르면, 석유 및 가스 생산도 조류와 그 서식지에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 와이오밍주에 서식하는 붉은매가 받은 영향이 그 예다.
다른 과학자들과 마찬가지로 페차르도 화석 연료로 인한 기후 변화가 이미 환경을 어떻게 변화시키고 있는지를 강조했다. 그는 "특히 콜로라도에서는 대형 산불의 발생 빈도가 높아지고 있다"고 말했다. "야생동물이 산불의 혜택을 받는 경우도 있지만, 이는 자연상태에서 일어난 산불의 경우에만 그렇습니다. 그런데 기후변화로 인한 산불의 규모와 강도 빈도를 보면, 숲이 더 이상 유지될 수 없는 정도의 완전한 변화가 발생할 수 있습니다. 이러한 산불은 야생동물 공동체에 커다란 영향을 미칠 것입니다."
풍력 발전 산업이나 화석연료 채굴 산업 모두, 각자의 시설이 지역 환경에 미치는 영향을 줄이기 위한 조치를 취하고 있다.
엘리스가 주도한 2022년 연구에서 국제 과학자 그룹과 미국조류보호협회와 같은 환경 보호 단체는 풍력 발전 개발업체가 바닷새에 초래할 수 있는 위험을 사전에 파악하고 이를 최소화할 수 있는 프로세스를 개발했다. 이들은 바닷새가 이용한다고 알려진 비행 경로나 서식지를 방해하지 않는 부지를 선택하는 것, 풍력 발전소 개발업체가 대체 둥지를 짓는 것, 개발업체가 다른 서식지에서 해당 생물 종을 늘리기 위한 보존 프로그램에 자금을 지원하는 것 등 환경에 미치는 영향을 줄이거나 상쇄하는 조치를 권장했다.
엘리스는 "바닷새는 많은 종에 대한 많은 자료가 확보되어 있기 때문에, 피해 최소화 프로세스를 연구하기에 좋은 사례"라고 말했다. 그는 또 포식자나 침입성 식물 같은 위험은 물론 이에 대한 대처법도 "바닷새는 연구가 매우 잘 되어 있다"고 했다. 그는 또 이 연구에서 설명한 영향 평가 프로세스는 풍력 발전이 박쥐나 고래와 같은 다른 종에 미치는 영향을 줄이기 위해 조치를 모색할 때도 참고할 수 있다고 말했다.
화석 연료 추출이 환경에 미치는 영향과 관련해, 일부 조치들은 조류 및 기타 야생동물에게 치명적일 수 있는 기름 유출과 만성적인 기름 오염을 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 유럽 북해 해변에서 원유에 오염된 새를 모니터링한 결과, 유조선의 이중 선체 의무화 등을 통해 기름 유출 및 오염이 줄어 원유에 오염된 새의 비율이 급격히 감소한 것으로 나타났다.
하지만 에너지 인프라가 인근 지역에 미치는 영향을 줄이려는 시도들은 기후 변화라는 그 문제를 해결하는 데는 거의 도움이 되지 않는다. 기후 변화는 그것이 갖고 있는 위험성 때문에 화석 연료를 단계적으로 감축하자는 국제적 합의로 이어졌다. 화석 연료 연소로 인한 탄소 배출 때문에 오늘날 전 세계 많은 지역이 지구 온난화의 영향을 체감하고 있다.
그리고 기후 변화는 화석 연료가 추출되는 환경에도 영향을 미치기 시작했다. 예를 들어 멕시코만은 기후 변화로 인한 해양 폭염이 나타나고 있는데, 이 폭염은 허리케인의 강도를 더욱 세게 만들 수 있다.
화석 연료 연소에서 배출되는 이산화탄소와 더불어 멕시코만에서 원유를 추출하는 과정은 메탄도 대기 중으로 방출한다. 20년 동안 대기 중에 머무는 상황을 가정했을 때, 메탄은 이산화탄소보다 훨씬 더 강력한 온실효과를 발휘한다.
전 세계에서 재생 에너지 공급이 빠르게 늘고 있다. 석유와 가스, 석탄 수요는 모두 10년 내에 정점에 찍을 것으로 예상된다. 하지만 야생동물에 해를 끼치지 않는 에너지 인프라를 만들기 위한 경쟁은 앞으로 몇 년 동안 계속될 것으로 보인다.
에너지 산업이 과연 이 문제에 어떻게 대응하는지는 전 세계 야생동물 서식지에서 체감할 수 있을 것이다.
*미국 너머의 재생 에너지
현재 미국은 에너지 정책을 화석 연료 쪽으로 돌리고 풍력 발전 개발을 막고 있다. 반면 세계 여러 국가는 풍력 발전을 확대하고 있다. 예를 들어 중국에서는 전 세계 태양광 및 풍력 발전 프로젝트의 약 3분의 2가 진행되고 있다.
영국은 중국에 이어 세계에서 두 번째로 큰 해상 풍력 시장이다. 스코틀랜드 정부는 풍력 발전 확대를 "한 세대에 한 번 있는 경제적 기회"라고 묘사했다. 그리고 기존 스코틀랜드 해역에 설치된 3GW급 해상 풍력 발전에 더해, 약 40GW의 해상 풍력 발전 파이프라인을 추가로 구축하려 하고 있다.
다른 주요 경제권에서 재생 에너지 부문이 가장 빠르게 성장하는 곳은 인도다. 그리고 전 세계 거의 모든 국가에서 풍력과 태양광은 여전히 새로 전력을 추가할 수 있는 가장 저렴한 방법이다.
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