산업 혁명 역군에서 환경 오염의 주범된 '석탄'

 

지금은 보기 힘들어졌지만, 어렸을 적 집마다 연탄을 사용하는 집이 많았습니다. 골목길마다 연탄재를 쌓아두는 풍경도 흔히 볼 수 있었죠. 이 연탄의 원료가 바로 ‘석탄’인데요. 오늘은 인류 발전에 공로자였다가 지금은 환경오염 주범이 되버린 화석연료 ‘석탄’에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

 

1. 대표적인 화석 연료 ‘석탄’

 

석탄은 자연에서 형성되는 화석 연료 중 하나로, 식물의 잔해가 수 천~수 백만 년간 지하에서 압력과 열에 노출되어 형성된 것입니다. 석탄은 화학적으로 주로 탄소로 구성되어 있으며, 불태우면 열에 의해 에너지를 생성할 수 있습니다. 석탄은 전기 생산, 가열 및 산업용 연료로 사용됩니다. 또한 철강 제조에 필요한 화석 연료입니다. 석탄은 순수한 형태로 존재할 수도 있지만, 일반적으로는 미네랄이 포함된 혼합물로 존재합니다.

 

 

 

2. 석탄이 나오는 곳은?

 

현재 석탄 생산량이 가장 많은 지역은 중국입니다. 중국은 2020년 기준으로 약 37억 톤의 석탄을 생산하여 전 세계 석탄 생산량의 약 47%를 차지하고 있습니다. 그 다음으로는 인도, 미국, 호주, 인도네시아 등이 이어지며, 이들 국가는 모두 매년 수억 톤의 석탄 생산량을 기록하고 있습니다.

 

석탄 매장량이 가장 많은 국가는 미국입니다. 미국은 2019년 기준으로 약 2490억 톤의 석탄 매장량을 보유하고 있습니다. 그 다음으로는 러시아, 중국, 호주, 인도 등이 이어지며, 이들 국가도 상당한 양의 석탄 매장량을 보유하고 있습니다.

 

 

 

3. 석탄이 만들어지는 원리

 

석탄은 수백만 년 동안 지구 표면에서 쌓인 유기물의 변화로 만들어집니다. 이 과정에서 식물의 조직 구조와 화학 구성이 변화하며, 수분과 불순물이 제거되고 탄소 함량이 높아집니다.

 

일반적으로 석탄은 다음과 같은 과정으로 만들어집니다.

 

-식물 잔해의 쌓임: 천연기념물, 사막, 강주변 등에 식물 잔해가 쌓입니다.

-지하에서 수분 제거: 지하수와 물에 잠긴 지하에서 수분이 제거됩니다.

-지하 압력과 온도에 의한 변화: 지하 수압과 지열에 의해 식물 잔해가 압축, 열분해되며 수분, 유기산, 산소, 질소 등이 제거됩니다.

-석탄화: 일정한 온도와 압력에서 탄소와 단순화합물이 결합하여 석탄이 형성됩니다.

 

이러한 과정을 거쳐 석탄은 서로 다른 종류의 석탄으로 분류됩니다. 석탄의 종류는 식물의 종류, 적층환경, 지진활동, 지하수의 유동성 등 지질학적 조건에 따라 결정됩니다.

 

 

 

4. 인류 발전에 큰 영향을 끼친 석탄

 

산업혁명 이후 석탄은 인류 발전에 큰 영향을 끼쳤습니다. 석탄은 산업용 연료로 널리 사용되었으며, 철강 제조와 전기 생산 등의 중요한 산업분야에서 필수적인 에너지원으로 활용되었습니다.

 

이로 인해 석탄 생산과 수송, 연소 과정에서 발생하는 대기오염, 수질오염, 지표면 파괴 등의 환경문제가 대두되었지만, 동시에 산업화와 경제 발전을 촉진하는 역할도 했습니다.

 

또한 석탄을 활용한 산업화는 산업분야별 생산성 향상과 더불어 노동 생산성 향상을 가져왔으며, 일자리 창출과 국가 경제 성장에도 긍정적인 영향을 미쳤습니다.

 

하지만 석탄 연소로 인한 대기오염 문제는 인류의 건강과 생존을 위협하며, 지구 환경을 파괴하는 문제로 대두되고 있습니다. 따라서 지속 가능한 발전을 위해서는 석탄에 의존하지 않는 대안적인 에너지원을 찾고 개발해 나가는 것이 필요합니다.

 

 

 

5. 환경 파괴의 주범

 

석탄은 화석 연료 중 하나로, 그 사용은 환경에 여러 가지 악영향을 미칩니다. 대표적으로는 다음과 같습니다.

 

1) 대기 오염: 석탄 연소 과정에서 발생하는 유해물질인 이산화탄소(CO2), 이산화황(SO2), 질소산화물(NOx) 등은 대기오염을 일으켜 인간의 건강에 해를 끼치며, 기후변화에 큰 영향을 미칩니다.

 

2) 물 오염: 석탄 광산에서 발생하는 폐기물은 유해한 금속 및 화학물질을 포함하고 있으며, 이는 지하수나 강 등의 물과 연결될 경우 물 오염의 원인이 됩니다.

 

3) 지표면 파괴: 석탄 채굴은 지표면 파괴, 산림 파괴, 생태계 파괴 등을 일으켜 지구 환경을 파괴하는 결과를 초래합니다.

 

4) 건강 문제: 석탄 연소 과정에서 발생하는 미세먼지와 다양한 유해물질은 호흡기 질환, 폐암, 심장병 등의 질병을 유발할 수 있으며, 채굴 과정에서는 노동환경이나 사고로 인한 인명 피해도 발생할 수 있습니다.

 

이러한 이유로 석탄의 사용을 최소화하고, 대안적인 에너지원에 대한 연구와 개발이 필요합니다.