19세기 들어 화석연료에 대한 불안감이 커지며 많은 사람들은 그 대안으로 재생에너지에 주목했다. 공학자 찰스 브러시는 1888년 풍력발전기를 자신의 농장에 설치해 그 가능성을 널리 알렸다. 증기기관, 내연기관, 정제기술의 발전은 인류의 에너지 활용도를 비약적으로 향상시켰다.

인류는 화석연료가 오랫동안 축적해 온 탄소에너지를 물리에너지로 활용할 수 있게 되면서 급격하게 생산량을 늘리고, 활동영역을 넓히기 시작했다. 하지만 이러한 성장은 인류에게 새로운 고민을 안겨줬다.

당시 산업이 가장 발달한 국가였던 영국을 중심으로 석탄 고갈론이 점차 고개를 드는 한편, 지나친 인구 성장에 대한 경고도 잇따라 나왔다.
대표적인 것이 경제학자 토마스 맬서스가 제시한 일명 ‘맬서스 트랩’이다.

식량 생산 속도가 인구 증가 속도를 따라잡을 수 없기에 인구를 제한해야 한다는 이론이다. 새로운 에너지원의 발견으로 유례없는 풍요를 누리던 당시 인류는 이렇게 ‘화석연료의 유한성’ 그리고 ‘인구 증가에 대한 우려’와 함께 20세기를 맞이했다. 이에 사람들은 화석연료 대신 지속가능성을 가진 에너지원, 즉 태양, 바람과 같은 자연의 에너지에 다시 한 번 주목하게 됐다.
기술발전을 바탕으로 이들의 에너지를 전기로 바꾸는 것이 가능해지면서, 이를 활용해보려는 움직임이 생겨난 것이다.

미국 발명가 찰스 프리츠는 1883년 셀레늄과 금을 활용해 최초의 태양전지를 제작했다. 이 태양전지는 변환효율이 고작 1%에 불과했지만, 많은 엔지니어들의 관심을 끄는 데 성공했다. 이는 다양한 방식의 태양 전지 연구로 이어졌으며, 마침내 1954년 미국 벨연구소에 의해 실리콘 태양전지가 개발되기에 이른다.
실리콘 기반 태양전지는 오늘날에도 널리 쓰이고 있다. 1887년에는 제임스 브리드가 최초로 바람에너지를 전기 생산에 활용했다. 그는 풍차가 돌아가는 힘으로 배터리를 충전했으며, 이듬해인 1888년에는 찰스 브러시가 본격적인 풍력발전의 장을 연다.

그가 건설한 풍력발전기는 백열등 350개에 전력을 공급할 수 있었으며, 20년간이나 운용됐다. 20세기 초반 미국의 농장들은 넓은 부지에 비해 전기 인프라가 부족해 일종의 분산전원 형식으로 풍력을 많이 활용했다고 전해진다.

수력발전 역시 비슷한 시기에 시작됐다. 1882년 미국 위스콘신 주에 최초의 수력발전소가 설치됐으며, 1891년에는 독일 란펜에서도 수력발전이 이뤄졌다. 특히 란펜의 수력발전기는 교류전류를 생산해 110마일 가량 떨어진 프랑크프루트까지 송전에 성공하며 전력 수요지와 생산지가 멀다는 수력발전의 단점을 극복한 것으로 평가받는다.
결국 오늘날 대세로 자리잡고 있는 태양광, 풍력 등의 재생에너지는 최근 들어 갑자기 떠오른 일시적 유행이 아니라는 것이 역사의 교훈이다.

비록 쉽고 빠르게 사용 가능한 화석연료가 대세가 되었지만, 100년이 넘는 시간 동안 재생에너지는 관련 기술을 발전시키고 그 장점을 조금씩 설파하며 자신만의 영역을 공고히 하고 있었다. 결국 화석연료로 인한 기후변화가 모두의 관심사가 되자, 재생에너지는 새로운 대안으로 등장할 수 있었다.
참고로, 19세기 유럽을 강타하던 석탄 고갈론은 그보다 더 뛰어난 화석연료(석유)의 확산으로 사그라들었다. 석탄 수요 자체가 크게 줄어 고갈에 대한 우려가 줄어든 것이다.
20세기 중반부터 유행하고 있는 석유 고갈론 역시, 고갈 우려가 없는 재생에너지의 확산으로 조용히 역사의 뒷장으로 퇴장할지 모른다.

1952년 12월 런던에서 발생한 그레이트 스모그(Great Smog)는 약 1만2천 명의 목숨을 앗아가며 환경오염의 위험성을 널리 알렸다.
‘호사다마(好事多魔)’라는 4자성어가 있다. 좋은 일이 있으면, 나쁜 일도 따라 온다는 옛 성현의 지혜다. 화석연료의 막대한 에너지를 바탕으로 인류에게 풍요로움을 안겨준 산업화 역시, 그만큼의 부작용을 일으키게 된다. 바로 환경오염이다.

산업혁명의 근원지인 영국은 석탄 때문에 오래 전부터 골머리를 앓았다. 1273년 이미 석탄 사용량을 줄이라는 왕령이 발표될 정도였는데, 대기오염이 당시부터 심각했다는 얘기다.

당연히 산업혁명 이후에는 오염이 더욱 심해져, 1952~1953년에는 스모그로 인해 약 1만2천 명이 사망할 정도였다.
공장에서 나온 폐수는 강과 바다를 마구 오염시켰다.

이는 특히 콜레라와 같은 수인성 전염병 창궐로 이어져 또 많은 이들이 목숨을 잃게 됐다. 결국 1956년 영국에서 청정 대기법(British Clean Air Act)이 제정되는 등 인류는 1950년대 이후 환경오염의 심각성을 본격적으로 인식하고, 이에 대응하기 시작했다.

1962년 발표된 레이첼 카슨의 저서 ‘침묵의 봄’은 이러한 환경주의가 전 세계로 퍼지는 데 큰 역할을 했다. 카슨은 살충제인 DDT의 부작용을 적나라하게 고발함으로써, 문명의 이기가 환경을 파괴하는 주범이 될 수 있다는 사실을 만천하에 알렸다. 인류는 이제 진지하게 문명과 환경의 관계에 대해 고민하기 시작했다. 특히 사람들이 주목한 것은 ‘지구 온난화’였다.

산업혁명 이후 130여 년 동안 지구 온도가 약 1.1℃나 올라간 것이었다. 더불어 기온 상승 속도 역시 빨라지고 있다는 사실이 밝혀졌다. 가장 큰 원인은 화석연료 사용으로 대기 중 이산화탄소가 늘어난 것이었는데, 결국 경제활동 활성화가 온난화로 이어지며 호사다마가 현실화된 것이다.

온도 상승과 함께 지구 곳곳에서 이상기후가 발생하고, 해수면이 높아지며, 극지방의 얼음이 녹는 등 위험신호가 감지됐다. 이에 각국은 1972년 스웨덴에서 환경보호를 위한 최초의 국제회의(유엔인간환경회의)를 개최하며 사태 해결에 힘을 모으기로 합의했다. 환경문제를 전문으로 다루는 국제기구인 ‘유엔환경계획’도 설립됐다.
이를 통해 인류는 대기 중 탄소를 줄여 온난화를 방지하기 위해 탄소중립(이산화탄소 순 배출량을 ‘0’으로 만드는 것)에 힘쓰기로 다짐하고, 각국별로 탄소감축 목표를 발표했다.

현재 우리나라는 물론 미국, 중국, 일본, 유럽 등 전 세계 국가들이 친환경차를 만들고, 탄소배출에 세금을 부과하고, 석탄 발전소를 줄이고, 해마다 모여 약속을 하는 것이 모두 탄소중립을 이루기 위한 노력의 일환이다.