[이미디어= 황원희 기자] 수력 발전은 전 세계 재생 에너지 전환의 핵심으로 꼽히지만, 강의 퇴적물 흐름을 차단해 생태계와 농업에 심각한 영향을 끼친다는 지적이 꾸준히 제기돼 왔다. 이에 싱가포르 국립대학교(NUS) 연구진이 에너지 시스템 분석과 강 퇴적물 모델링을 결합한 새로운 의사결정 프레임워크를 개발했다. 해당 연구는 국제 학술지 네이처 지속가능성(Nature Sustainability) 에 게재됐다.

이번 연구는 미국 NUS 디자인·공학대학 토목환경공학과 허샤오강 조교수 연구팀이 주도했다. 연구팀이 제시한 ‘통합 물-퇴적물-에너지 계획 프레임워크’는 수력, 태양광, 풍력, 에너지 저장 등 다양한 조합을 시뮬레이션해 에너지 비용과 퇴적물 전달 효과를 함께 고려할 수 있도록 했다.

수력 발전 댐은 전 세계 전력의 14%, 재생 에너지의 3분의 1 이상을 담당하는 핵심 에너지원이다. 하지만 저수지는 퇴적물의 자연스러운 흐름을 차단한다. 이는 강 삼각주가 유지되는 건축 자재 공급과 농업 생산성, 해안 침식 완화 기능을 약화시킨다.

특히 메콩강 유역은 긴장이 극명하게 드러나는 지역이다. 연구에 따르면 댐 개발이 완성될 경우 메콩 델타로 전달되는 퇴적물이 75% 감소할 수 있다. 이 지역은 동남아의 주요 쌀 생산지로 수백만 명의 생계가 걸려 있어 퇴적물 공급 차단은 농지 축소, 수확량 감소, 해안선 후퇴로 이어질 수 있다.

연구팀은 16개 시나리오를 적용해 기후 정책 목표와 전력 공유 방식을 달리한 결과, 퇴적물 공급에 상대적으로 낮은 영향을 주는 ‘저영향 댐’을 우선시하면 손실을 최소화하면서도 에너지 비용을 절감할 수 있다는 사실을 확인했다. 반대로 ‘고영향 댐’은 불균형적인 피해를 유발해 대체 재생 에너지로의 전환이 바람직하다는 결론이다. 이 연구는 강 퇴적물은 한번 유실되면 대체할 수 없기에 전략적 최적화는 에너지 전환의 환경적 부작용을 줄이는 핵심이다.

연구에 따르면 19개의 고영향 댐을 태양광·풍력·배터리 저장으로 대체하면 메콩 델타 퇴적물의 최대 98%를 보존할 수 있다. 에너지 시스템 비용 증가는 2050년까지 4~6% 수준에 불과하며, 이는 퇴적물이 농업·어업에 제공하는 경제적 가치로 상당 부분 상쇄될 수 있다.

또 다른 시나리오에서는 34개의 저영향 댐 포트폴리오만으로도 퇴적물 손실을 2%로 제한하면서 196억 달러의 비용 절감 효과를 거둘 수 있음이 드러났다.

연구진은 국경을 넘는 전력망 구축과 전력 공유 협력을 통해 추가 댐 건설의 필요성을 줄이고, 비용 절감과 신뢰성 제고 효과를 동시에 달성할 수 있다고 제안했다. 아울러 상류 지역에 재정 보상이나 생태계 서비스 지급을 제공하는 ‘이익 공유 메커니즘’도 하나의 해법으로 제시됐다.

연구진은 “재생 에너지 전환은 기후 완화와 적응을 동시에 지원해야 한다”며 “신중한 계획과 지역 협력을 통해 기후 목표를 달성하면서도 수백만 명이 의존하는 강 생태계를 보존할 수 있다”고 말했다. 그는 이번 프레임워크가 메콩강뿐 아니라 세계 다른 하천 유역에도 적용 가능한 모델이라고 덧붙였다.

[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]