The Coal Question

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The Coal Question

Cover of the second edition
Author	William Stanley Jevons
Country	United Kingdom
Language	English
Publisher	Macmillan & Co. London
Publication date	1865
Media type	Print
ISBN	978-0-678-00107-3

The Coal Question; An Inquiry Concerning the Progress of the Nation, and the Probable Exhaustion of Our Coal Mines is a book that economist William Stanley Jevons wrote in 1865 to explore the implications of Britain's reliance on coal.^[1][2] Given that coal was a finite, non-renewable energy resource, Jevons raised the question of sustainability. "Are we wise," he asked rhetorically, "in allowing the commerce of this country to rise beyond the point at which we can long maintain it?" His central thesis was that the supremacy of the United Kingdom of Great Britain and Ireland over global affairs was transitory, given the finite nature of its primary energy resource. In propounding this thesis, Jevons covered a range of issues central to sustainability, including limits to growth, overpopulation, overshoot,^[3] energy return on energy input (EROEI), taxation of energy resources, renewable energy alternatives, and resource peaking—a subject widely discussed today under the rubric of peak oil.

The significance of coal

Jevons introduces the first chapter of The Coal Question with a succinct description of coal's wonders and of society's insatiable appetite for it:

사실 석탄은 다른 모든 상품들 옆에 있는 것이 아니라 완전히 위에 있다. 그것은 국가의 물질적인 에너지, 즉 보편적인 원조, 우리가 하는 모든 일에 있어서 중요한 요소다. 석탄이 있으면 거의 어떤 업적도 가능하거나 쉽다. 석탄이 없으면 우리는 다시 초기의 힘든 가난에 빠진다. 그러한 사실들이 우리 앞에 익숙하게 나타나기 때문에, 매년 우리는 그러한 기적적인 힘을 지닌 무수한 자질들의 물질에 더 큰 관심을 기울이는 것은 놀랄 일이 아닐 수 없다.

...석탄을 새로 응용하는 것은 무제한의 성격을 띠고 있다. 힘, 분자, 그리고 기계적인 명령에서, 우리는 자연이 할 수 있는 어떤 종류의 변화나 장소에서의 무한한 다양성의 열쇠가 있다. 화학적 또는 기계적 조작은, 아마도, 우리에게 꽤 불가능하며, 발명은 유용하고 상업적으로 실행 가능한 것을 발견하는 데 있다.

제본스는 또한 석탄이 영국의 번영과 세계 지배의 원천이라고 주장한다.

성장 및 리소스 피크 제한

제본스는 석탄의 양이 제한되었고, 시간이 지날수록 석탄의 접근이 어려워졌으며 수요가 기하급수적으로 증가했기 때문에 번영의 한계나 경계가 일반적으로 실현되는 것보다 더 빨리 나타날 것이라고 주장했다.

나는 그러한 성장률이 머지않아 우리의 석탄 소비를 총 공급량과 견줄 만한 수준으로 만들 것이라는 뼈아픈 사실을 지적하지 않을 수 없다. 석탄 채굴의 깊이와 난이도가 높아짐에 따라 우리는 우리의 발전을 막을 모호하지만 불가피한 경계선을 만나게 될 것이다.

제본스의 날에, 영국의 지질학자들은 이 나라가 900억 톤의 석탄 매장량을 가지고 있다고 추정했다. 제본들은 이 금액의 많은 부분을 추출하는 것이 비경제적인 것으로 판명될 것이라고 믿었다. 그러나 제본스는 "전체 수량을 추출할 수 있다 하더라도 기하급수적인 경제성장이 계속 이어질 수는 없다"고 주장했다.

Jevons는 역사적 생산 추정치를 이용하여 지난 80년 동안 생산량이 매년 3.5% 또는 10년 당 41%의 비교적 일관된 비율로 성장했음을 보여주었다. 이 증가율이 계속된다면, 생산량은 1865년 약 1억 톤에서 100년 후에는 26억 톤 이상으로 증가할 것이다. 그리고 나서 제본스는 그 경우, 그 기간 내에 한국이 약 1,000억 톤을 생산할 것이라고 계산했다.^[4] 요컨대 100년이라도 자원이 부족했고, 100년 시점을 훨씬 앞두고는 번영의 척도였던 성장률이 떨어질 수밖에 없었다. 어느 순간 생산은 그야말로 절정에 달할 것이고, 그 자체로 끔찍한 결과를 의미하게 될 것이다.

Suppose our progress to be checked within half a century, yet by that time our consumption will probably be three or four times what it now is; there is nothing impossible or improbable in this; it is a moderate supposition, considering that our consumption has increased eight-fold in the last sixty years. But how shortened and darkened will the prospects of the country appear, with mines already deep, fuel dear, and yet a high rate of consumption to keep up if we are not to retrograde.

Even before the peak was reached, high extraction costs could cause the UK to lose the competitive advantage it currently enjoyed in manufacturing and shipping.

British coal production did in fact peak in 1913, but at 292 million tons, about half the amount Jevons' extrapolation suggested. Just under a third of this was exported. Since then, production has dropped to less than 20 million tons.^[5] Current UK resources are estimated at about 400 million tons.^[6]

Population and the "Malthus Doctrine"

According to Jevons, coal depletion had serious ramifications for population growth. The population of the UK had increased by more than 10% each decade for the prior 70 years, not surprising given that coal production was growing at 40% per decade, meaning that the per capita wealth was growing.

For the present our cheap supplies of coal, and our skill in its employment, and the freedom of our commerce with other wide lands, render us independent of the limited agricultural area of these islands, and take us out of the scope of Malthus' doctrine. We are growing rich and numerous upon a source of wealth of which the fertility does not yet apparently decrease with our demands upon it. Hence the uniform and extraordinary rate of growth which this country presents. We are like settlers spreading in a rich new country of which the boundaries are yet unknown and unfelt.

However, as the growth in coal production slowed, the population growth might easily surpass the production growth, leading to a drop in living conditions:

이제 인구가 증가하면, 마치 몸처럼 일정한 추진력을 가지고 움직인다. 그리고 앞서 내가 충분히 설명했듯이, 인구의 균일한 진보는 균일한 비율의 곱셈이다. 그러나 그러한 방식으로 장기간에 걸친 진전은 완전히 불가능하다. 즉, 모든 물리적 조건과 한계를 뛰어넘어야 한다. 그리고 그것이 오래 지속될수록 궁극적인 견제를 더 심하게 느껴야 한다. 그러므로 나는 현재와 같이 만족하고 있는 우리 대도시의 급속한 성장은 미래에 관한 매우 심각한 걱정거리라는 것을 주저하지 않는다.

자원 성장은 선형이라는 맬서스의 견해와 대조적으로 제본스는 자원 성장을 인구와 마찬가지로 지수적인 것으로 받아들였다. 이러한 맬서스의 이론의 수정은 제한되지 않은 인구 증가가 필연적으로 국가의 자원 확충 능력을 능가할 것이라는 결론을 바꾸지 않았다. 따라서 1인당 소비로 볼 때 번영은 하락할 것이다. 더구나 일차적 자원은 재생이 불가능했기 때문에 그 추락은 맬서스가 상상했던 것보다 더 극적일 것이다.

농장은 아무리 많이 밀어도 적당한 경작을 계속하여 영원히 지속적인 작물을 생산하게 될 것이다. 그러나 광산에서는 재생산이 없으며, 한때 극도에 달했던 생산물은 곧 실패하기 시작하여 0을 향해 가라앉을 것이다. 그때까지는 우리의 부와 진보가 석탄의 우월한 지령에 달려 있기 때문에 우리는 단지 멈춰서는 안 된다. 우리는 돌아가야 한다.

제본스 패러독스

제본스는 에너지 고갈이 사회에 장기적 위험을 초래한다는 점을 감안해 가능한 완화책을 분석했다. 그렇게 하면서 그는 제본스의 역설로 알려지게 된 현상을 고려했다. 그가 쓴 대로:

연료의 경제적 사용이 소비 감소와 맞먹는다고 생각하는 것은 전적으로 생각의 혼란이다. 그 반대는 진실이다.

제본스는 엔진 기술의 역사적 발전을 설명하고 영국의 석탄 소비의 큰 증가는 기술 혁신에 의해 야기된 효율성(또는 "경제") 때문이라고 주장했는데, 특히 제임스 와트의 증기 엔진 1776년 발명에 대한 공로가 컸다. 철을 용해하는 방법의 개선과 같은 많은 혁신과 마찬가지로, 경제 발전은 사용의 폭을 넓히고 에너지 소비의 증가로 이어졌다.

그러므로 어떤 것이든 석탄의 효율을 높이고, 석탄의 사용 비용을 줄이는 것은 직접적으로 증기 엔진의 가치를 증대시키고, 그 운영 분야를 넓히는 경향이 있다.

제본들은 또한 석탄세나 수출 제한과 같은 소비를 줄일 수 있는 다른 조치들을 고려했다 거절했다. 마찬가지로 광산 현장에서 저품질 석탄을 태우는 소모적인 관행을 개탄했지만 보존 입법을 지지하지 않았다.

그가 실용적이라고 생각한 대안은 세수를 국가 부채를 줄이기 위해 사용하는 정부의 재정 정책을 강화하는 것이었다. 긴축 재정 정책은 경제성장을 둔화시켜 적어도 부채가 소각될 때까지 석탄 소비를 둔화시키는 효과를 가져올 것이다. 그럼에도 제본스는 이 같은 조치가 시행되더라도 전체적인 영향은 미미할 것이라고 인정했다. 한마디로 사회가 자발적으로 소비를 줄일 것이라는 전망은 어두웠다.

에너지 대안

제본인들은 대체 에너지원의 실현 가능성을 고려하면서 이 문제에 대한 현대적인 논쟁을 예고했다. 풍력과 조력력에 대해서는, 그러한 간헐적인 힘의 원천은, 예를 들어, 수력 발전으로서 후속적으로 사용할 수 있도록 물을 높이로 펌핑하여 에너지를 저장하는 경우에 더 유용하게 만들어질 수 있다고 설명했다. 그는 바이오매스, 즉 목재를 검토했고, 영국 전역을 커버하는 숲이 현재의 석탄 생산량에 버금가는 에너지를 공급할 수 없다고 논평했다. 그는 또한 지열과 태양열 발전 가능성을 언급하면서 만약 이러한 원천들이 유용하게 사용된다면 영국은 세계 산업에서 경쟁력을 잃게 될 것이라고 지적했다. 그는 자신의 책이 출간된 후 천연가스나 석유가 개발되었기 때문에 앞으로 주요 에너지원으로서 천연가스나 석유의 중요성에 대해 알지 못했다.

그가 에너지원이 아니라 에너지 분배 수단이라고 지적한 전기에 대해 제본스는 수력 발전은 가능하지만 저수지는 실트 증식 문제에 직면할 것이라고 언급했다. 그는 수소의 에너지 밀도가 결코 실용화되지 않을 것이라고 계산하면서 전기 저장과 분배의 수단으로 수소 발전을 할인했다. 그는 증기가 가장 효율적인 전력 생산 수단으로 남을 것이라고 예측했다.

Social responsibility in time of prosperity

Jevons held that despite the desirability of reducing coal consumption, the outlook for implementing significant constraints was dim. Still, the UK's prosperity should at least be seen as imposing responsibilities on the current generation. In particular, Jevons proposed applying the current wealth to righting social ills and to creating a more just society:

We must begin to allow that we can do today what we cannot so well do tomorrow....

Reflection will show that we ought not to think of interfering with the free use of the material wealth which Providence has placed at our disposal, but that our duties wholly consist in the earnest and wise application of it. We may spend it on the one hand in increased luxury and ostentation and corruption, and we shall be blamed. We may spend it on the other hand in raising the social and moral condition of the people, and in reducing the burdens of future generations. Even if our successors be less happily placed than ourselves they will not then blame us.^[7]

Jevons also articulated several social ills that particularly concerned him:

The ignorance, improvidence, and brutish drunkenness of our lower working classes must be dispelled by a general system of education, which may effect for a future generation what is hopeless for the present generation. One preparatory and indispensable measure, however, is a far more general restriction on the employment of children in manufacture. At present it may almost be said to be profitable to breed little slaves and put them to labour early, so as to get earnings out of them before they have a will of their own. A worse premium upon improvidence and future wretchedness could not be imagined.

Global developments after Jevons

As Jevons predicted, coal production could not grow exponentially forever. UK production peaked in 1913, and the country lost its global superiority to a new giant of energy production, the United States, a turn of events that was also predicted by Jevons. The UK had by then developed oil resources in the Middle East and increasingly used the fuel for power generation.

비록 영국의 생산량이 연 3.5퍼센트의 비율로 계속 증가할 수는 없었지만, 세계의 화석 연료 소비는 1970년경까지 이 속도로 증가했다. 제본스에 따르면 1865년 영국의 석탄 생산량은 세계 다른 지역의 석탄 생산량과 맞먹는 것으로 추정되어 대략 2억 톤의 세계 석탄을 산출하였다. 미국 에너지부에 따르면 1970년 전 세계 화석연료 소비량은 200 쿼드 BTU(쿼드 BTU)로 72억t에 달했다.^[8] 따라서 소비는 약 3.4%의 ^[9]105년간 연평균 지수 성장을 나타내며 36배 증가했다. ASPO와 같은 단체에 따르면, 2004년까지 34년 동안 소비는 전세계 에너지 자원이 점점 줄어들고 있다는 것을 보여주는 2.1배 즉 연간 2.2%씩 증가했다고 한다.^[10]

세계의 남은 에너지 자원의 양은 논쟁과 심각한 우려의 문제다. 2005년에서 2007년 사이, 유가의 3배 상승에도 불구하고 석유 생산은 비교적 평탄한 수준을 유지했는데,^[11] 이는 석유 생산이 정점을 찍었다는 많은 사람들에 따르면, 이 징조라고 한다.^[12] 캘리포니아 공과대학교의 데이브 러틀리지와 독일의^[14] 에너지 워치 그룹에 의한 연구는 세계 석탄 생산량 또한 2030년 빠르면 현재 세대 내에서 최고조에 달할 것이라는 것을 보여준다.^[13] Energy Watch Group의 병행 연구는 또한 우라늄의 제한된 공급량을 보여준다; 이 보고서는 200년 전 영국의 석탄 생산과 마찬가지로, 우라늄 생산은 우선 고품질 광석을 목표로 하고 있으며, 나머지 공급원은 밀도가 낮고 접근하기가 더 어렵다고 말한다.

페터는 현재 전 세계 소비율로는 최소한 230년의 입증된 우라늄 매장량이 있으며, 바닷물에서 우라늄 추출물을 사용해 최대 6만년의 우라늄을 사용할 수 있다고 밝혔다. 또한, 첨단 사육용 원자로와 핵 재처리 기술을 사용하면, 230년 동안 축적된 우라늄 비축량이 최대 3만년까지 연장될 수 있다; 바닷물로부터 6만년 동안 축적된 우라늄 저장량에서도 유사한 이득을 얻을 수 있다.^[15]

참고 항목

• Coal phase out
• Thomas Malthus
• The Limits to Growth
• UK environmental law
• UK enterprise law

References

Sources

• Malthus, An Essay On The Principle Of Population (1798 1st edition) with A Summary View (1830), and Introduction by Professor Antony Flew. Penguin Classics. ISBN 0-14-043206-X.
• Joel E. Cohen, How Many People Can the Earth Support?, 1995, W. W. Norton & Company.
• Howard Bucknell III. Energy and the National Defense, 1981, University of Kentucky Press
• William Catton, Overshoot, 1982, University of Illinois Press.
• Mathis Wackernagel, Our Ecological Footprint: Reducing Human Impact on the Earth, 1995, New Society Publishers.
• Tim Flannery, The Future Eaters: An Ecological History of the Australian Lands and People, 2002, Grove Press.
• Michael Williams, Deforesting the Earth: From Prehistory to Global Crisis, 2002, University of Chicago Press.
• Garrett Hardin, The Ostrich Factor: Our Population Myopia, 1999, Oxford University Press.
• Walter Youngquist, Geodestinies: The Inevitable Control of Earth Resources over Nations & Individuals, 1997, National Book Company.
• 하인버그, 리처드 전원 차단: 탄소 배출 후 세상을 위한 옵션 및 조치, 2004년, 뉴 소사이어티 출판사.
• 쿤스트러, 제임스 하워드 장기 비상: 석유 시대 말기, 기후 변화, 그리고 2005년 21세기 대서양 월간 신문의 다른 통합 재난에서 살아남기.
• 오덤, 하워드 T, 엘리자베스 C. 번영하는 길: 원칙과 정책, 2001년 콜로라도 대학 출판부.
• 스탠튼, 1750–2000, 2003년 인류의 급속한 성장.
• Bartlett, A, Scientific American and the Silent Lie, 2004
• 메도우 외, 성장 제한: 2004년 30년 업데이트.
• 다이아몬드, 재러드, 폴란즈, 2005.