Designing sustainability under Earth-system rate constraints

지속가능성은 흔히 숫자를 세는 문제로 논의되곤 한다. 우리가 얼마나 많은 에너지를 사용하는지, 얼마나 많은 톤의 플라스틱을 재활용하는지, 혹은 얼마나 많은 탄소를 배출하는지와 같은 것들 말이다. 이러한 수치들도 중요하지만, 그것들은 이야기의 일부만을 말해줄 뿐이다. 인류 문명이 지구에서 지속될 수 있을지를 이해하기 위해서, 우리는 더 근본적인 것, 즉 우리가 물질과 에너지를 이동시키는 속도를 살펴보아야 한다. 지구는 물질에 있어서는 폐쇄계이다. 우리의 건물, 휴대폰, 음식을 구성하는 원자들은 수십억 년 동안 이곳에 존재해 왔으며, 끊임없이 재배열될 뿐 결코 생성되거나 파괴되지 않는 동일한 것들이다. 그러나 지구는 에너지에 대해서는 열린 체계이다. 지구는 물의 순환, 바람, 그리고 식물의 성장을 뒷받지하는 미약하고 꾸준한 태양광의 흐름을 받는다. 이 햇빛은 지구 표면의 제곱미터당 특정하고 제한된 비율로 도착한다. 생명체는 이러한 느리고 꾸준한 리듬 안에서 작동하며, 오랜 기간에 걸쳐 물질을 재활용하도록 진화해 왔다. 오늘 직면한 질문은 우리의 산업적 방식이 이 리듬에 맞출 수 있는지, 아니면 우리의 소비 속도가 지구가 따라잡기에는 너무 빠른 것인지에 관한 것이다.

프랑스와 미국의 여러 연구 기관 소속 연구진은 이 문제를 바라보는 새로운 방식을 제안했다. 그들은 지속가능성에 대한 논쟁이 잘못된 지표들에 의해 지배되어 왔다고 주장한다. 우리가 사용하는 자원의 총량에만 집중하는 대신, 우리는 변형의 속도에 주목해야 한다. 지구 시스템은 특정한 속도로 작동한다. 태양 에너지는 집중된 폭발이 아니라 완만하고 광범위한 흐름으로 도착한다. 이는 우리가 에너지를 모으는 속도와 우리가 만들어낸 폐기물을 정화하는 속도를 제한한다. 연구진은 우리의 산업 활동을 이러한 행성적 한계와 연결하는 물리적 프레임워크를 개발했다. 그들은 우리가 '친환경' 혹은 '지속가능하다'고 간주하는 많은 기술들이 실제로는 장기적인 생존과 양립할 수 없다는 것을 발견했는데, 그 이유는 그것들이 지구가 무한히 지탱할 수 없는 속도와 농도에 의존하기 때문이다.

문제의 핵심은 자연이 작동하는 방식과 산업이 작동하는 방식의 차이에 있다. 자연은 느리고 순환적인 대사 과정을 거친다. 식물은 탄소, 질소 및 기타 원소들을 흡수하여 스스로를 구축하고, 죽고 부패하며, 그 물질들을 다시 토양으로 돌려보내 재사용되도록 한다. 이 순환은 태양에 의해 동력을 얻으며, 지구가 이를 처리할 수 있는 속도와 일치하게 일어난다. 반면, 인간의 산업은 빠르고 선형적인 대사 과정을 거친다. 우리는 석탄, 석유, 고품위 금속 광석과 같이 농축된 자원을 추출한다. 우리는 이러한 연료 속에 저장된 막대한 에너지를 사용하여 놀라운 속도로 물질을 변형시키고, 이를 복잡한 장치로 만든 다음 폐기물로서 흩뿌린다. 이 과정은 마치 느리고 꾸준한 강물을 가져다가 소방 호스로 강제로 밀어 넣으려는 것과 같다. 우리는 수백만 년 동안 저장된 에너지를 수십 년 만에 태워버리고 있다. 이로 인해 우리는 자연의 순환이 재활용할 수 있는 속도보다 몇 배나 더 빠른 속도로 물질을 변형시킬 수 있게 되었다.

연구진은 이 속도가 근본적인 불일치를 만든다고 지적한다. 농축된 화석 연료를 사용할 때, 우리는 물질을 빠르게 추출하고 정제할 수 있다. 하지만 일단 그 물질들이 사용되고 나면, 그것들은 희석된다. 예를 들어, 스마트폰은 다양한 금속이 복잡한 형태로 섞여 있는 아주 적은 양의 물질을 포함하고 있다. 그 금속들을 다시 얻기 위해서는 그것들을 수집하고, 분류하고, 다시 정제해야 한다. 물질이 더 희석되고 혼합될수록, 그것들을 분리하는 데 더 많은 에너지와 노력이 필요하다. 태양으로부터 동력을 얻는 지구의 자연적인 재활용 과정은 느리고 완만하다. 그것들은 우리가 물질을 분산시키는 속도를 따라잡을 수 없다. 저자들은 우리가 현재 지질학적 시간을 통해 축적된 농축된 자원과 에너지라는 비축분을 끌어다 쓰며 겨우 생존하고 있다고 주장한다. 우리는 본질적으로 우리의 수입으로는 감당할 수 없는 생활 방식을 유지하기 위해 저축 계좌를 헐어서 쓰고 있는 것이다.

이러한 관점은 많은 현대적 해결책에 대해 우려스러운 진실을 드러낸다. 환경을 고치면서 경제를 계속 확장할 수 있다는 '녹색 성장'의 개념은 이러한 속도의 제약 하에서는 물리적으로 불가능하다. 단순히 기계를 더 효율적으로 만들거나 재생 에너지로 전환하는 것만으로는, 우리의 산업 활동의 총 속도가 여전히 너무 높다면 문제를 해결할 수 없다. 태양광 패널과 풍력 터빈 같은 재생 에너지 기술조차도, 태양으로부터 동력을 얻기는 하지만, 이를 구축하고 유지하기 위해 막대한 양의 농축된 물질과 고속의 산업 공정을 필요로 하는 경우가 많다. 만약 우리가 전체적인 소비 속도를 늦추지 않은 채 이러한 기술들을 규모 있게 확장한다면, 우리는 단지 압박의 대상을 화석 연료에서 새로운 물질의 채굴과 가공으로 옮길 뿐이다. 저자들은 이러한 빠른, 비축량 고갈형 대사에 의존하는 기술들을 '좀비 기술'이라고 부른다. 그것들은 당분간은 작동할지 모르지만, 유한한 자원과 느린 재활용률을 가진 행성에서의 장기적인 미래와는 물리적으로 양립할 수 없다.

이 논문은 우리를 구원할 단 하나의 기술은 없다고 제안한다. 대신, 해결책은 이중적인 접근을 필요로 한다. 첫째, 우리는 산업 활동의 전체적인 속도와 규모를 줄여야 한다. 이는 우리가 물질을 추출하고, 변형하고, 폐기하는 속도를 늦추는 것을 의미한다. 이는 단순히 총 에너지 사용량을 줄이는 것이 아니라, 우리의 삶과 경제의 템포를 지구의 속도에 맞추어 늦추는 것에 관한 문제이다. 이 감소는 단순히 상대적인 것이 아니라 절대적이어야 한다. 우리는 현재의 고속 시스템을 약간 더 효율적으로 만들기만 해서는 안 되며, 그것이 작동하기를 기대해서도 안 된다. 둘째, 우리는 '생명 유사적(life-analogous)'인 새로운 종류의 기술들을 개발해야 한다. 이 기술들은 지구의 한계 내에서 작동하도록 설계된 시스템들이다. 그것들은 농축된 비축량이 아닌 재생 가능한 에너지 흐름을 기반으로 작동하고, 분리하고 재사용하기 쉬운 물질을 사용하며, 교체하기보다는 지속되고 수리되며 유지 관리될 수 있도록 만들어질 것이다. 그것들은 태양광의 느리고 가변적인 특성을 받아들이고, 지구를 억지로 빠르게 움직이려 하기보다 그와 함께 작동할 것이다.

연구진은 이것이 정적이거나 원시적인 사회를 향한 호출이 아니라, 물리적 한계를 존중하는 역동적인 사회를 위한 것이라고 강조한다. 복잡한 시스템은 제한된 속도 내에서 작동하면서도 활기차고 적응력을 유지할 수 있다. 핵심은 지구가 우리의 산업적 템포를 수용하도록 강요하는 것을 멈추고, 우리의 시스템을 지구의 리듬에 맞추도록 설계하는 것이다. 이는 빠른 회전과 지속적인 확장이 아닌, 수리와 장수, 그리고 유지 관리에 가치를 두는 것을 의미한다. 또한 물질을 변형시키는 우리의 속도가 우리가 사용하는 물질의 양만큼이나 중요하다는 것을 인식하는 것을 의미한다.

궁극적으로, 이 연구는 장기적인 지속가능성이란 '제약 조건 하에서의 설계' 문제라는 결론을 내린다. 지구는 우리가 제곱미터당 얼마나 많은 전력을 사용할 수 있는지, 그리고 우리가 만든 엉망인 상태를 얼마나 빨리 정화할 수 있는지에 대한 천장을 부과한다. 이러한 한계를 무시하는 것은 잠시 동안은 버티게 해줄 수 있지만, 그것은 미래로부터 빌려오는 것일 뿐이다. 살아남기 위해서, 우리는 인류의 활동을 지구가 지속할 수 있는 속도에 맞춰야 한다. 이는 진보에 대한 우리의 생각을 바꾸는 것을 요구한다. 즉, '더 빠르고 더 크게'가 항상 더 낫다는 생각에서 벗어나, 우리가 지탱하는 생명만큼 오랫동안 지속될 수 있는 문명을 건설하는 모델로 나아가는 것이다. 앞으로 나아갈 길은 전체적인 처리량을 늦추는 것과, 이곳에서 수십억 년 동안 번성해 온 생명처럼 지구의 느리고 꾸준한 순환과 조화를 이루는 새로운 삶의 방식을 발명하는 것 모두를 포함한다.