메트롤로지아

[KRISS 인터뷰 뒷이야기] 열유체표준그룹 강웅 책임연구원

파리 협정 이후 전 세계적으로 온실가스 감축 노력이 강화되면서 기후 변화 대응은 국가 경쟁력을 결정짓는 중요한 과제가 되었습니다. 우리나라는 세계 10위권의 온실가스 배출국으로, 국토 면적 대비 배출량이 많으며 특히 에너지 집약적인 굴뚝 산업의 비중이 매우 높습니다. 이에 정부는 2015년부터 아시아 최초로 온실가스 배출권 거래제를 도입하여 강력한 환경 정책을 펼치고 있습니다. 이는 기업들이 배출한 온실가스 양을 신고하고 남거나 모자란 배출권을 시장에서 거래하게 함으로써 경제적인 방법으로 감축을 유도하는 제도입니다. 온실가스 배출량을 정확하게 산정하는 것은 배출권 거래제의 공정성을 유지하기 위한 핵심적인 토대입니다. 산정 방법은 크게 연료 사용량에 배출계수를 곱하는 이론적 계산 방식과 굴뚝에서 배출되는 가스를 직접 측정하는 연속 측정 방식으로 나뉩니다. 직접 측정 방식은 굴뚝 내부의 가스 농도와 유량을 곱하여 배출량을 산출하는데, 실제 배출되는 양을 실시간으로 파악할 수 있다는 장점이 있습니다. 다만 이 측정값이 얼마나 정확한지, 즉 오차의 범위인 측정 불확도를 과학적으로 증명하는 과정이 신뢰성을 확보하는 데 무엇보다 중요합니다. 이번 연구팀은 국제 표준화 기구(ISO)가 권고하는 GUM(측정 불확도 표현 지침) 방법에 따라 국내 발전소의 굴뚝 유량 측정 불확도를 산출하는 성과를 거두었습니다. 실제 현장 데이터를 바탕으로 분석한 결과, 측정 불확도가 약 3.8%로 나타나 기존의 일반적인 오차 범위보다 훨씬 정밀함을 확인했습니다. 굴뚝 유량에 대한 불확도 산출은 그 학술적 가치를 높게 인정받아 측정 분야의 권위 있는 세계적 저널인 '메트롤로지아(Metrologia)'에 연구 결과가 게재되었습니다. 이는 기존의 이론적 산정 방식이 가진 한계를 극복하고 직접 측정 방식의 신뢰성을 국제적으로 공인받았다는 점에서 매우 고무적인 결과입니다. 연구 과정에서 작성된 '불확도 산출표(Uncertainty Budget)'는 어떤 요소가 측정의 정확도를 떨어뜨리는지 명확하게 보여줍니다. 분석 결과 굴뚝 내부의 유속 분포가 일정하지 않은 점이 불확도를 높이는 가장 결정적인 원인으로 밝혀졌습니다. 만약 유속 분포를 보다 균일하게 개선하거나 이를 정밀하게 측정할 수 있는 장치를 도입한다면, 전체적인 온실가스 배출량 산정의 정확도를 비약적으로 높일 수 있습니다. 이러한 과학적 근거는 기업들이 단순히 규제를 따르는 것을 넘어, 어떤 시설을 보완해야 효율적으로 배출량을 관리할 수 있는지에 대한 실질적인 가이드라인을 제공해 줍니다. 정밀한 측정 기술은 국가의 환경 정책을 수립하고 기업의 친환경 경영을 지원하는 데 필수적인 도구입니다. 비록 실제 현장에서 거대한 장비를 설치하고 장기간 측정하는 과정이 까다롭고 기업 입장에서는 부담스러울 수 있지만, 여기서 얻은 데이터는 탄소 중립을 위한 가장 확실한 근거가 됩니다. 향후 중국이나 미국 등 해외 연구 기관과의 협력을 통해 기술을 고도화하고, 3차원 유속계와 같은 최첨단 장비를 활용한 연구를 지속할 계획입니다. 이러한 노력은 우리나라가 기후 위기 대응의 선두 주자로 자리매김하고 지속 가능한 미래를 구축하는 데 큰 기여를 할 것입니다.