국내 연구진이 질 낮은 유지(油脂)를 일반 디젤과 똑같은 분자구조를 가진 바이오디젤로 변환시킬 수 있는 마법 같은 기술을 개발했다. 연세대 환경공학과 노현석 교수와 전남대 고창현 교수 공동연구팀은 올레익산을 기존 디젤과 동일한 분자 구조의 바이오디젤로 바꿀 수 있는 코발트-몰리브덴 촉매를 개발해 화학분야 국제학술지 ‘응용 촉매B:환경’ 30일자에 발표했다. 올레익산은 버터나 올리브유 등에 포함된 지방산으로 친환경 바이오연료인 바이오디젤에도 많이 포함돼 있다. 바이오디젤은 식물성 기름을 원료로 해 만든 것으로 석탄이나 석유를 대체하고 이산화탄소 배출량도 적어 유망한 미래기술로 꼽히고 있다. 문제는 현재 만들어지고 있는 바이오디젤은 기존 디젤과 분자구조가 다르기 때문에 점성이 높고 에너지를 생산할 수 있는 발열량이 적으며 열적으로 불안정해 기존 경유를 완전히 대체하기는 어려운 상황이다.연구팀은 식용이 아닌 질 낮은 저급 유지에 포함된 올레익산을 디젤과 성질이 동일한 바이오디젤로 전환해줄 수 있는 고성능 코발트-몰리브덴 촉매를 개발했다. 특히 기존에도 비슷한 촉매가 있었지만 고압의 수소와 용매를 사용해야 했기 때문에 제작비용이 많이 들고 공정이 복잡하다는 문제가 있었다. 연구팀은 졸-겔법이라는 방법으로 촉매를 만들어 생산단가를 낮췄을 뿐만 아니라 바이오디젤 내 다량의 산소를 쉽게 제거할 수 있는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발한 기술로 저급 유지로 만든 바이오디젤은 기존 바이오디젤보다 연료로서 더 적합할 뿐만 아니라 발열량도 일반 디젤의 99.4%에 이른는 것으로 조사됐다. 노현석 연세대 교수는 “현재 개발된 수소연료전지나 전기모터로는 대형화물차, 군용차랑, 비행기 등에 적용하기 어려운 만큼 차세대 바이오디젤이 친환경 에너지원으로 유일한 대안이 될 수 잇을 것”이라며 “이번 연구결과는 질 낮은 지방을 기존 디젤과 비슷한 수준의 에너지원으로 만들어 줄 수 있는 것으로 상용화를 위해 대용량 촉매 제조 실증 연구를 진행할 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 기준 국민 1인당 육류 소비량은 51.8㎏으로 20년 전과 비교해 두 배 정도 늘었다. 돼지고기가 24.3㎏(47.0%)으로 가장 많이 차지했고 이어 닭고기(15.8㎏), 소고기(11.8㎏) 등의 순이었다. 육류 소비가 늘면서 가축 사육 마릿수가 1980년 8120만 7000마리에서 2016년 1억 9202만 마리로 2.4배 증가했다. 한 해 발생하는 가축분뇨만 4698만 8000t에 달한다. 분뇨는 악취뿐 아니라 무단 방류 땐 토양·수질·대기 등에 심각한 영향을 미치는 환경 오염원이다. 반면 관리만 제대로 하면 비료나 연료로 재활용할 수 있는 친환경 자원이 된다. 이를 위해 환경부는 지난해 ‘가축분뇨 전자인계관리제’를 도입했다. 분뇨 발생부터 처리까지 전 과정을 추적 관리할 수 있는 시스템이다. 오염원 관리뿐 아니라 자원화 기반으로 활용하고 있다.육류 소비 증가에 따른 가축 사육 마릿수가 증가하면서 우리나라의 농지 면적당 소·돼지 사육밀도는 792마리/㎢로 세계에서 가장 높은 수준이다. 연간 가축분뇨(4700만t)의 40.4%(1897만t)가 돼지농가에서 배출된다. 돼지 1마리가 태어나서 출하되는 6개월간 배출하는 양이 약 1t에 달한다. 가축분뇨는 총 하·폐수의 1%에 불과하지만 수질오염 부하량이 생화학적산소요구량(BOD)의 25%, 총인(T-P)의 27%를 차지한다. 악취 피해는 상상을 초월하는 고통을 유발한다. 이로 인해 전국 곳곳에서 축산 농가 설치를 놓고 심한 갈등과 논란이 끊이지 않는다. 축산시설을 집단화하는 방안도 제시되지만 구제역이나 조류인플루엔자(AI) 등 전염병 발생 때 막대한 피해로 이어질 수 있어 현실화되지 못하고 있다. ●내년부터 설치 의무 돈사 확대 가축분뇨 전자인계관리시스템은 분뇨의 적정 처리를 유도하고 불법 처리를 예방하고 사후 추적할 수 있도록 사물인터넷(IoT)과 빅데이터 등 4차 산업혁명 기술을 활용해 구축됐다. 지난 6월 기준 축산농가 5625곳과 수집·운반자 679곳, 처리업자 453곳, ‘액체 비료’(액비) 살포자 358곳 등 모두 7115곳에 적용되고 있다.배출 농가는 가축분뇨와 액비의 인수인계 내용을 모바일 단말기를 통해 간단히 입력할 수 있다. 분뇨 운반차량에는 중량센서와 위성항법장치, 영상장치 등이 설치돼 분뇨 양과 이동 정보가 실시간 중앙관제시스템으로 전송된다. 이동 중에 허가를 받지 않고 살포하거나 무단으로 배출하는 것을 원천적으로 차단할 수 있다. 설치에 따른 차주나 사업주 부담은 없다. 장착비는 전액 국비(260만원)로 지원되는데 현재 1306대가 설치됐다. 한국환경공단은 관제센터를 통해 지역뿐 아니라 농가의 가축분뇨 배출부터 운반, 처리, 살포 전 과정을 실시간으로 모니터링한다. 또 지방자치단체는 저장 정보를 활용해 분뇨와 액비의 사전 인허가 내역의 비교 분석이 가능해졌다. 김성태 환경공단 폐기물사업팀장은 23일 “가축분뇨의 사회문제가 심각하지만 그동안 얼마나 발생하고 어떻게 유출되고, 처리되는지 확인이 어려웠는데, 전자인계관리가 이뤄지면서 전 과정 추적이 가능해졌다”면서 “특히 구제역 발생 지역에서 분뇨 수거 차량의 이동 상황을 추적하고 관계기관과 공유해 확산을 방지하는 효과를 확인했다”고 말했다. 환경부는 분뇨 중 물기(함수율 90%)가 많아 수질오염과 악취 등이 심한 돼지분뇨에 전자인계관리시스템을 우선 적용한 뒤 소와 닭 등으로 확대할 계획이다. 지난해 1월부터 허가 규모 1000㎡ 이상 양돈농가(4526곳)에서 실시됐고, 다음달부터 50～1000㎡ 미만 양돈농가까지 의무화된다. 전자인계관리시스템은 지난해 2월 상표 등록한 데 이어 그해 5월 특허까지 등록해 해외수출을 위한 기반도 마련했다. 경기 연천시의 이장원 양주축산 대표는 “축산 관련 규제가 워낙 많다 보니 초기에는 귀찮았고 이렇게까지 하면서 양돈을 해야 하는지 자괴감이 들었다”며 “하지만 지난 1년간 운영하면서 떳떳하게 돈사를 운영하고 있다는 자료로 활용할 수 있어 만족스럽다”고 말했다.●악취 근원은 저장, 처리시설 확대 시급 악취만 없다면 가축분뇨는 유용한 천연비료다. 환경에 대한 관심이나 문제의식이 낮았던 예전엔 농경지 토양을 비옥하게 하는 영양분으로 활용했다. 비료의 필수요소인 질소·인·칼륨을 비롯해 철·구리·아연 등 여러 성분이 골고루 혼합돼 있다. 분뇨에서 고체를 제거한 후 발효시킨 액비는 토양생물 활성화와 증진뿐 아니라 물질순환, 유해물질 분해에도 효과가 뛰어나다. 국내에서 발생하는 가축분뇨의 91.1%(4281만 6000t)는 비료와 바이오연료 등으로 사용된다. 대부분 퇴비(3741만 7000t)다. 8.2%(384만 6000t)는 정화를 거쳐 공장 용수 등으로 재활용되거나 하천으로 방류된다. 일부는 고형연료로 재탄생해 수거만 되면 활용도가 높은 편이다. ㈜틔움이 2016년 경기 연천군 군남면에 조성한 자원재활용시설은 가축분뇨를 수거해 액비를 만드는데 제조 과정에서 발생하는 메탄가스를 열병합발전해 전기를 생산하고 있다. 외부 공기를 차단해 40일간 발효시키는 현기성 소화조와 외부에서 10일간 발효하는 호기성 소화조가 설치돼 있지만 불편할 정도의 ‘악취’가 발생하지 않는다. 수거 차량은 진입 때 계근대를 거쳐 무게를 확인받고 출고 시 공차 무게를 다시 측정하는데 정보는 자동으로 환경공단의 관제센터에 입력된다. 분뇨는 발효과정에서 인이나 암모니아 등과 같은 유해가스가 배출되기에 직접 사용하지 못하고 재생산 과정을 거친다. 톱밥이나 커피박을 섞어 만드는 퇴비와 액비로 분류된다.●님비현상에 산속으로, 공존 대책 국내산 돼지고기를 지속적으로 공급받기 위해서는 분뇨 수거와 재활용 시스템 구축이 시급하다. 그러나 사회적 인식은 여전히 우호적이지 않다. 양돈농가나 재활용시설이 혐오시설로 인식되면서 점점 산속으로 밀려나고 있다. 틔움의 재활용시설도 민원을 견디지 못해 외딴곳에, 그것도 연천군 군남면 분뇨를 우선 처리한다는 조건을 달아 그나마 조성할 수 있었다. 김해욱 틔움 연천지사장은 “공장이 완공돼 현장을 방문해서는 긍정적으로 평가했지만 조성 시점에는 무조건 반대하기에 활성화에 어려움이 있다”고 토로했다. 이장원 대표도 “양돈 경력 30년간 민원이 없었던 적이 없다”고 말했다. 가축분뇨 전자인계관리시스템은 민원과 갈등을 줄이고 축산농가가 존립할 수 있는 새로운 계기가 되고 있다. 발생부터 처리 전 과정에 대한 관리가 이뤄지면서 농가들의 책임과 부담을 덜어 주게 됐다. 분뇨의 관리 체계가 갖춰지고 축산 농가들의 자발적 환경개선 노력이 더해진다면 조만간 농가별 자체 정화를 통한 방류도 일부 허용될 수 있다는 긍정적인 전망도 나온다. 환경부는 가축분뇨 공공처리시설을 확대할 계획이다. 2022년까지 바이오가스화시설을 20개로 늘리고 돼지 분뇨에 집중된 정화시설의 처리 방식도 다양화한다. 특히 수질 등 심각한 환경오염을 유발하는 사각지대인 무허가 축사에 대해 사용 중지와 폐쇄 명령 등 행정 처분도 강화하기로 했다. 김성태 폐기물사업팀장은 “시행착오를 줄이기 위해 2013년부터 오랜 기간 시범사업을 진행했다”며 “가축 분뇨의 자원화와 적정 처리를 통한 환경오염 방지에 적극 나서겠다”고 말했다. 세종·연천 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

국내 연구진이 폐목재나 바이오연료를 사용하고 난 찌꺼기인 폐바이오매스를 이용해 고부가가치의 화학물질을 추출하는데 성공했다. 부산대 화학생명공학과 제정호 교수와 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 하정명 박사 공동연구팀이 폐바이오매스에서 연료첨가제나 바이오플라스틱의 원료인 감마발레로락톤(GVL)을 추출해 낼 수 있는 촉매를 개발하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매 B:환경’ 최신호에 실렸다. 최근 지구온난화 원인으로 지목되고 있는 화석연료를 대체하기 위해 목재를 이용한 바이오매스가 주목받고 있다. 그렇지만 목재 성분 중 바이오연료로 전환될 수 있는 성분은 50% 정도에 불과하고 생산효율도 낮다는 문제가 있다. 또 폐바이오매스 성분 중 하나인 헤미셀룰로오스는 바이오매스 30%를 차지하고 있는데 이를 고부가가치 화합물로 전환하는 기술 개발 연구가 활발히 지속되고 있다. 특히 GVL은 헤미셀룰로오스에서 추출할 수 있는 고부가가치 물질로 친환경 용매, 연료첨가제, 바이오플라스틱 원료로 사용될 수 있는 고가의 귀금속 촉매와 수소가스 등을 사용하기 때문에 공정효율이나 경제성이 낮다는 단점이 있다. 연구팀은 기존 귀금속 촉매인 루테늄 대신 저가의 실리카 제올라이트에 지르코늄을 끼워 넣은 저가의 금속산화물 촉매를 개발했다. 이렇게 만든 지르코늄-제올라이트 촉매를 활용하면 헤미셀룰로오스를 GVL로 전환하는 효율이 70%까지 향상된다는 사실을 확인했다. 제정호 부산대 교수는 “이번 연구결과는 목재를 이용해 바이오연료를 생산하는 과정에서 버려지는 부분을 고부가가치 화합물로 전환 생산할 수 있는 가능성을 보였다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술이 상용화돼 목재 바이오연료 생산공정에 적용할 경우 기존 공정의 효율성은 물론 경제성은 크게 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아널드 ‘효소 유도’로 역대 5번째 女 수상 스미스·윈터, 면역 거부 없는 치료제 길 터2018년 노벨 화학상은 ‘진화’를 화학적으로 가속화시켜 인간이 필요한 효소나 항체를 손쉽게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발한 미국과 영국 생물화학공학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일 올해 노벨 화학상 수상자로 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 프랜시스 아널드(62) 교수, 미주리대 조지 스미스(77) 교수, 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 그레고리 윈터(67) 경이 선정됐다고 밝혔다. 아널드 교수는 역대 화학상 수상자 중 5번째 여성 수상자로 이름을 올리게 됐다. 노벨위원회는 “아널드 교수는 효소의 유도진화 기술을 개발해 바이오연료부터 제약분야까지 다양한 생물화학공학 발전에 기여했으며, 스미스 교수와 윈터 경은 ‘파지 전시’라는 기술을 만들어 자가면역질환과 전이암 치료를 가능케 했다”고 평가했다. 자연에서의 진화는 무작위성이 효소 변화를 이끌어내는 데까지 오랜 시간이 걸린다. 그러나 아널드 교수는 효소를 화학적 방법으로 변화시켜 우리가 원하는 생리적 효능을 가진 펩타이드나 효소 같은 분자의 진화를 가속화시키는 기술을 개발했다. 이를 통해 우리가 원하는 의약품이나 화학물질을 손쉽게 만들어 낼 수 있도록 했다. 동물을 이용해 항체를 만드는 기술은 1984년에 노벨생리의학상을 수상했다. 문제는 생쥐 같은 동물을 이용해 항체를 만들 경우 원하는 항체가 만들어지지 않거나 사람에게는 사용할 수 없는 항체가 만들어지기도 한다. 스미스 교수와 윈터 경이 개발한 ‘파지 전시’는 바이러스를 이용해 면역 거부 반응이 없는 항체만 만들어낼 수 있는 기술이다. 실제로 이 기술을 이용해 개발한 류머티스관절염 치료제 ‘휴미라’는 현재 전 세계 매출 1위 의약품으로 유명하다. 하현준 대한화학회장은 “이번 노벨화학상 수상 업적은 전통적인 화학 분야를 벗어난 화학공학 분야로 최근 화학의 범위가 더 확장되고 있음을 보여준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주제목 : 부제목1 : 부제목2 : 　2018년 노벨 화학상은 ‘진화’를 화학적으로 가속화시켜 인간이 필요한 효소나 항체를 손쉽게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발한 미국과 영국 생물화학공학자들에게 돌아갔다.　스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일 올해 노벨 화학상 수상자로 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 프랜시스 아널드(62) 교수, 미주리대 조지 스미스(77) 교수, 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 그레고리 윈터(67) 경이 선정됐다고 밝혔다. 아널드 교수는 이번 수상으로 역대 화학상 수상자 중 5번째 여성 수상자로 이름을 올리게 됐다.　노벨위원회는 “아널드 교수는 효소의 유도진화 기술을 개발해 바이오연료부터 제약분야까지 다양한 생물화학공학 발전에 기여했으며, 스미스 교수와 윈터 경은 ‘파지 전시’라는 기술을 만들어 자가면역질환과 전이암 치료를 가능케 했다”고 평가했다.　자연에서의 진화는 무작위성이 효소 변화를 이끌어내는 데까지 오랜 시간이 걸린다. 그러나 아널드 교수는 효소를 화학적 방법으로 변화시켜 우리가 원하는 생리적 효능을 가진 펩타이드나 효소 같은 분자의 진화를 가속화시키는 기술을 개발했다. 이를 통해 우리가 원하는 의약품이나 화학물질을 손쉽게 만들어 낼 수 있도록 했다.　동물을 이용해 항체를 만드는 기술은 1984년에 노벨생리의학상을 수상했다. 문제는 생쥐 같은 동물을 이용해 항체를 만들 경우 원하는 항체가 만들어지지 않거나 사람에게는 사용할 수 없는 항체가 만들어지기도 한다. 스미스 교수와 윈터 경이 개발한 ‘파지 전시’는 바이러스를 이용해 면역 거부 반응이 없는 항체만 만들어낼 수 있는 기술이다. 실제로 이 기술을 이용해 개발한 류머티스관절염 치료제 ‘휴미라’는 현재 전 세계 매출 1위 의약품으로 유명하다.　하현준 대한화학회장은 “이번 노벨화학상 수상 업적은 전통적인 화학 분야를 벗어난 화학공학 분야로 최근 화학의 범위가 더 확장되고 있음을 보여준 것”이라고 말했다.　3명의 과학자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(약 11억 2491만원)가 주어진다. 상금은 공헌도에 따라 아널드 교수가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 스미스 교수와 윈터 경이 나머지인 450만 스웨덴크로나를 절반씩 나눠 갖게 된다.　노벨화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝났다. 올해 노벨과학상은 미국 4개, 영국, 프랑스, 일본, 캐나다가 각각 1개씩 가져갔다. 특히 노벨과학상 5대 수상국 중 4개국(미국, 영국, 프랑스, 일본)이 노벨과학상을 받아 명실공히 기초과학 강국임을 과시했다.　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2018년 노벨 화학상은 ‘진화의 힘’을 화학적으로 이용해 인간이 필요한 효소나 항체를 손쉽게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발한 미국과 영국 생물화학공학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 프랜시스 아놀드(62) 교수, 미주리대 조지 스미스(77) 교수, 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 그레고리 윈터(67) 경이 선정됐다고 밝혔다. 아놀드 교수는 이번 수상으로 역대 화학상 수상자들 중 5번째 여성 수상자로 이름을 올리게 됐다. 노벨위원회는 “아놀드 교수는 효소의 유도진화 기술을 개발해 바이오연료부터 제약분야까지 다양한 생물화학공학 발전에 기여했으며 스미스 교수와 윈터 경은 ‘파지 전시’라는 기술을 만들어 자가면역질환과 전이 암 치료가 가능하게 했다”고 평가했다. 자연에서의 진화는 무작위성이 효소 변화를 이끌어내는 과정으로 오랜 시간이 걸린다. 그러나 아놀드 교수는 효소를 화학적 방법으로 변화시켜 우리가 원하는 생리적 효능을 가진 펩타이드나 효소 같은 분자의 진화를 가속화시키는 기술을 개발했다. 이를 통해 우리가 원하는 의약품이나 화학물질을 손쉽게 만들어 낼 수 있도록 했다. 동물을 이용해 항체를 만드는 기술은 1984년에 노벨생리의학상을 수상했다. 생쥐 같은 동물을 이용해 항체를 만들 경우 원하는 항체가 만들어지지 않거나 사람에게는 사용할 수 없는 항체가 만들어지기도 한다. 스미스 교수와 윈터 경이 개발한 ‘파지 전시’는 바이러스를 이용해 면역거부반응이 없는 우리가 원하는 항체만 만들어낼 수 있는 기술이다. 실제로 이 기술을 이용해 개발한 류머티스관절염 치료제 ‘휴미라’는 현재 전세계 매출 1위 의약품으로 유명하다. 하현준 대한화학회장은 “이번 노벨화학상 수상 업적은 전통적인 화학 분야를 벗어난 화학공학 분야로 최근 화학의 범위가 더 확장되고 있음을 보여준 것”이라고 말했다. 이번 노벨 화학상을 수상한 3명의 과학자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(11억 2491만원)가 주어진다. 상금은 공헌도에 따라 아놀드 교수가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 스미스 교수와 윈터 경이 나머지인 450만 스웨덴 크로나를 절반씩 나눠 갖게 된다. 노벨화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝났다. 올해 노벨과학상은 미국 4개, 영국, 프랑스, 일본, 캐나다가 각각 1개씩 가져갔다. 노벨과학상 5대 수상국 중 4개국(미국, 영국, 프랑스, 일본)이 노벨과학상을 받아 명실공히 기초과학 강국임을 과시했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘게놈 에디터’와 ‘RNA 탐구자’. 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 28일자에 발표한 ‘동아시아 스타 과학자 10인’에 선정된 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장(서울대 화학과 교수)와 김빛내리 IBS RNA연구단단장(서울대 생명과학부 석좌교수)에게 붙여진 별명이다. 네이처는 28일자 특별판을 통해 한국, 홍콩, 말레이시아, 싱가포르, 대만 동아시아 5개 국가에서 뛰어난 성과를 보이고 있는 과학자 10인을 선정했다.우선 김진수 단장은 원하는 유전자를 잘라내 유전질환을 치료하는데 활용할 수 있는 유전자 가위 분야에서 뛰어난 성과를 보이고 있다. 특히 3세대 유전자 가위인 ‘크리스퍼-캐스9’을 활용해 작물 생산량을 늘리거나 근육량을 늘린 돼지 등을 개발하는 한편 유전자 변형으로 인해 나타나는 희귀질병을 치료하기 위한 연구성과들을 발표했다. 김 단장은 “유전자 가위를 활용한 치료제 개발은 오랜 시간이 걸릴 수 있지만 유전자 가위를 이용한 유전자 변형 작물은 병에 대한 저항력과 생산성 향상을 통해 보다 빠르게 우리 삶으로 스며들 수 있다”고 언급했다. 김빛내리 단장은 생물의 유전자 발현을 조절하는 ‘마이크로 RNA’ 분야에서 세계적인 연구성과를 내고 있다. 2001년 서울대 교수로 처음 부임했을 때만해도 김 단장이 연구하던 마이크로 RNA는 생소한 연구분야였다. 척박한 연구환경에도 불구하고 김 단장은 2003년 마이크로RNA의 생성과정에 필수적인 ‘드로셔’ 단백질을 발견하고 이후 드로셔 단백질 구조까지 밝혀냈다.네이처는 “김빛내리 단장은 39세의 젊은 나이에 한국의 노벨상이라 불리는 호암의학상을 수상했다”며 “그 과정에서 그는 한국 과학자의 단 19%만을 차지하고 있는 여성과학자의 롤모델이 되었다”고 평가했다. 한편 네이처는 이들 외에 싱가포르의 유방암 연구자인 징메이 리, 홍콩의 전염병 연구자 말릭 페이리스, 대만의 실내오염 연구자 후에이 젠 제니 수, 말레이시아의 바이오연료 연구자인 수 수잔나 유수프 등을 동아시아 스타과학자로 선정했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

원유에 첨가물 없이 발효만 시켜 만들며, 유산균이 풍부해 건강에 유익한 것으로 알려져 있는 그릭 요거트가 비행기를 움직이게 하는 연료로도 사용될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 코넬대학과 독일 튀빙겐 대학 합동 연구진은 그릭 요거트를 만드는 과정에서 먹을 수 없는 찌꺼기가 발생하는데, 이 찌꺼기와 박테리아를 특정 비율로 혼합하면 비행기 연료로 사용할 수 있다고 밝혔다. 그릭 요거트 제조 과정에서 나오는 찌꺼기에는 다량의 산과 당분이 포함돼 있는데, 이를 박테리아와 혼합하면 비행기에 활용할 수 있는 바이오 연료가 된다. 동물의 사료로 활용이 가능하다. 구체적으로 이 찌꺼기는 우유에 든 당 성분인 젖당(락토오스)과 과당(프록토오스) 그리고 젖산으로 구성된 액체 형태다. 이 액체를 미생물을 이용해 발효‧분해‧합성 등을 하는 장치인 생물 반응장치(바이오리액터·bioreactor)를 이용해 박테리아와 혼합하면 카프로산(caproic acid)과 카프릴산(caprylic acid)이 생성된다. 연구진은 카프로산과 카프릴산이 천연 항균 물질로서, 동물의 먹이나 항생제 제조에도 활용할 수 있으며 여기에 탄소 분자를 결합하면 비행기 등에 이용할 수 있는 친환경 바이오 연료가 된다고 설명했다. 이러한 방식으로 얻어진 바이오연료나 친환경 사료는 경제적‧환경적 측면에서 다양한 이득을 가져다 줄 것으로 기대를 모으고 있다. 일반적으로 소 등을 키우는 축산 과정에서 온실효과를 유발하는 이산화탄소가 다량 배출되는데, ‘요거트 사료’ 등 친환경 사료로 바꿀 경우 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 또 바이오연료의 경우 일반 연료보다 더 저렴한 가격에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 환경에 미치는 부정적 영향을 줄일 수 있을 것으로 연구진은 기대했다. 다만 요거트 찌꺼기로 만드는 연료와 사료를 대량생산할 수 있는 방법은 아직 연구 단계에 있다. 자세한 연구결과는 지난 13일 세계적 과학저널 셀(Cell Press)의 학술지 ‘줄(Joule)’에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

식물 플랑크톤이라고도 부르는 미세조류를 이용해 물 속에 있는 의약품 오염물질을 효과적으로 제거하는 기술들을 종합 정리한 논문이 나왔다.전병훈(47) 한양대 자원환경공학과 교수는 미세조류를 이용해 물 속 의약품 오염물질을 효과적으로 제거하는 방법들에 대한 최신 연구를 종합한 ‘종설논문’을 생명공학 분야 국제학술지 ‘트렌드 인 바이오테크놀로지’ 10월호에 발표했다. 종설논문은 특정 주제에 대한 기존 연구결과를 정리하고 분석하는 논문이다. 폐수 처리장에서는 물 속에 녹아 있는 다양한 오염물질들을 제거하는 여러 수처리 과정을 거치는데 의약품 관련 오염물질들은 없애기가 쉽지 않다. 전 교수팀은 미세조류를 이용해 의약품 관련 오염물질을 완벽하게 제거할 수 있음을 분석해 냈다. 미세조류 중에는 규조류와 와편모조류가 있는데 규조류는 규소성분의 껍데기를 갖고 있어 이들이 죽어 바다 밑으로 가라앉아 규조토가 된다. 와편모조류는 편모를 이용해 움직일 수 있는 미세조류로 짧은 시간에 빠르게 개체수가 늘어나는 특징이 있어서 이들의 급속한 번식은 바닷물 색깔을 붉게 변하게 만드는 현상인 적조를 일으킨다. 물 속에 녹아있는 의약품들은 미생물 군집을 변화시키고 미생물 성장을 억제해 토양 등 생태계에 부정적 영향을 끼치며 심할 경우는 발암성을 갖고 있는 경우도 있기 때문에 인체에도 매우 유해하다. 전 교수는 “미세조류를 이용하면 친환경적으로 의약품 관련 오염물질을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 영양제, 화장품, 바이오연료 등 같은 고부가가치 제품을 생산할 수도 있다”며 “이번 연구 결과는 미세조류를 이용한 PCs의 생물학적 정화기술에 대한 포괄적인 이해를 돕는데 큰 역할을 했을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

카이스트는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 중국과학원(CAS)의 ‘특훈교수 국제펠로우’와 중국과학원 산하 텐진산업생명공학연구소에서 명예교수로 추대됐다고 26일 밝혔다.이 교수를 이번에 국제펠로우로 추대한 중국과학원은 기초과학 및 자연과학 연구를 전문으로 하는 중국 최고의 학술기관으로 1949년 11월 설립됐다. 1997년부터는 기초과학 뿐만 아니라 기술분야까지 연구하는 종합 학술기관 시스템으로 바꾸고 베이징 본원 이외에 중국 내 12개의 주요 도시에 분소를 설치하고 117개의 부속기관, 100개 이상의 국가 핵심연구소를 운영 중이다. 이상엽 교수는 미생물을 이용해 휘발유나 바이오 부탄올 같은 연료를 생산하거나 강철보다 강한 거미줄 섬유, 나일론이나 플라스틱 원료를 만드는 세균 등을 개발해 세계적으로 주목받는 시스템대사공학 분야의 권위자다. KAIST 관계자는 “이 교수가 이번에 국제펠로우와 명예교수로 추대된 것은 미생물을 활용해 유용한 화학물질을 생산하는 ‘시스템대사공학’의 창시자로서 이 분야 세계 최초·최고의 원천기술을 다수 개발하는 한편 바이오연료 및 친환경 화학물질의 생산 공정개발 등 산업생명공학분야 등에서 생명공학의 위상을 세계적으로 높이는데 기여한 공로를 인정받았기 때문”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정부계획보다 5년 앞당겨 4만여명 신규 일자리 창출국내 대표적 석탄화력 사업체인 한국남동발전이 현재 1% 수준인 신재생에너지 발전비율을 2025년까지 20%로 끌어올리겠다고 밝혔다. 이를 위해 전남 신안 등 서남해안을 중심으로 1GW 규모의 해상풍력을 개발하고, 전남 해남과 경남 김해 등에 330만㎡ 이상의 대규모 부지를 확보해 신재생에너지 복합단지를 조성할 방침이다. 장재원 남동발전 사장은 지난 23일 인천 옹진군 영흥면 영흥화력발전소에서 가진 기자간담회에서 “신재생에너지 발전비율을 정부가 계획한 2030년보다 5년 빠른 2025년까지 20%로 확대하기 위한 중장기 개발 전략을 세웠다”며 “차질 없이 진행된다면 4만여명의 신규 고용 창출과 국내 신재생에너지 산업 활성화에 기여할 것이라고 본다”고 강조했다. 장 사장은 “액화천연가스(LNG) 비중을 확대하겠다”고도 덧붙였다. 남동발전의 전력설비용량은 지난해 말 기준 10GW(1만 331㎿)으로 전체 발전량의 13.5%을 맡고 있다. 이 중 석탄 설비용량이 90.2%며 LNG(8.9%), 태양광, 풍력, 소수력, 에너지저장장치(ESS) 등이 나머지를 구성하고 있다. 남동발전은 지난해 발전을 시작한 30㎿급 제주 탐라해상풍력 등 기존 사업들도 인수합병을 통해 규모를 키워 가기로 했다. 또 2025년까지 1조 685억원을 투입해 석탄발전의 바이오연료 전환, 탈질설비 등 환경설비 등을 전면 교체할 예정이다. 정인수 영흥화력발전 녹색환경부장은 “내년부터 도입되는 석탄회 매립재 비용(t당 1만원)을 낮추기 위해 매립재 배출량을 지난해 37만t에서 올해 10만t으로 줄일 계획”이라고 말했다. 영흥 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

벌목·농경지 개간에 삼림 파괴 아마존 한 해 서울 8.6배 소멸 유엔식량농업기구(FAO)에 따르면 2000~2010년 전 세계 삼림면적이 매년 521만㏊씩 줄었다. 특히 ‘지구의 허파’라고 불리는 브라질 아마존 열대우림은 2015년 한 해 동안만 서울 면적의 8.6배인 약 5200㎢가 파괴된 것으로 알려졌다. 아마존 숲은 전 세계 열대 우림의 40% 정도를 차지하고 지구에서 필요로 하는 산소의 4분의1을 공급하고 있기 때문에 아마존 숲 파괴는 전 지구적으로도 심각한 문제가 되고 있다.●바이오연료가 숲 파괴 가속화 숲의 파괴는 불법 벌목과 농경지 확보가 주된 이유다. 지구 온난화를 막기 위해 농경지를 확보하면서 오히려 숲을 파괴한다는 역설도 존재한다. 석탄과 석유를 대체하기 위한 바이오 연료는 콩, 옥수수, 사탕수수는 물론 음식물 찌꺼기, 폐목재 등 다양한 원료에서 추출할 수 있다. 이 중 생산효율이 높고 쉽게 바이오 연료로 전환할 수 있는 것은 바로 곡물이다. 미국이나 유럽 등 선진국을 중심으로 바이오연료 사용이 늘어나면서 원료가 되는 작물들을 재배하기 위해서 브라질이나 인도네시아 등에 위치한 열대우림이 파괴된다는 것이다. 문제는 현재의 속도로 삼림 파괴가 진행된다면 2060년쯤에는 열대우림이 완전히 사라지게 된다는 것이다. 숲이 파괴되면 강하게 내리쬐는 태양열과 빛 때문에 토양이 건조해지고 그에 따라 증발하는 수분이 줄어 강수량이 감소한다. 이런 일련의 과정을 통해 사막화가 진행되면서 지구 전체의 평균온도가 올라가는 최악의 상황이 벌어진다. 생태계의 먹이사슬과 경쟁적 상호작용을 무너뜨려 멸종하는 생물종들도 늘어난다. 실제로 올 초 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’는 지금과 같은 상황이 계속될 경우 인간과 생물학적으로 가장 가까운 친척이라고 할 수 있는 영장류의 60% 이상이 멸종하게 될 것이라는 비관적인 전망을 내놓기도 했다. ●대륙 안쪽에서 새로운 숲 발견 그런데 지난 12일 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에는 아마존 열대우림이 줄어든 만큼 새로운 숲을 발견했다는 연구 결과가 실렸다. 이번 연구는 FAO, 유엔개발계획(UNDP)과 미국, 벨기에, 영국, 호주, 아르헨티나, 튀니지, 터키, 이탈리아, 스페인, 스웨덴, 브라질, 키르기스스탄, 니제르 등 13개국 20개 기관과 세계적인 정보기술(IT) 기업인 구글까지 참여한 대규모 국제공동연구진이 진행했다. 연구팀은 지구 육지표면의 40% 이상을 차지하지만 삼림이나 대지 구성 분포에 대해서는 잘 알려지지 않은 건조지역을 집중 분석했다. 중위도 고압대가 발달하는 대륙의 서쪽이나 중앙아시아 같은 대륙의 안쪽, 바다의 습한 바람이 거의 미치지 않는 지역에서 발달된 건조지역은 강수량이 부족해 식물의 정상적인 성장이 사실상 불가능한 것으로 알려져 있다.연구팀은 이를 위해서 구글에서 최근 개발한 초고해상도 ‘구글 어스’ 이미지를 이용해 이들 지역을 가로, 세로 각각 1m 크기로 구역화해 21만장의 인공위성 이미지를 확보해 수백명의 연구자가 정밀 분석했다. 그 결과 식물이 살 수 없을 것이라 여겨졌던 건조지대에서 이전에 보고됐던 것보다 훨씬 광범위하게 숲이 분포한다는 사실을 밝혀냈다. 이렇게 발견된 숲의 면적은 4억 6700만㏊(467만㎢)에 이르는 것으로 밝혀졌다. 이는 한반도 면적(22만㎢)의 약 21배, 아마존 열대우림의 3분의2 정도 수준이다. 연구팀은 건조지역 숲의 발견으로 세계 삼림 면적의 추정치가 9% 정도 증가할 것으로 보고 있다. 연구를 주도한 장프랑수아 베스텡(벨기에 브뤼셀 자유대 교수) FAO 자문관은 “이번 연구 결과는 환경보호론자들이나 연구자들이 전 지구적으로 삼림지대를 보존하고 복원하기 위한 최선의 방법을 찾는 데 도움을 줄 것”이라며 “전 세계의 삼림들이 처리할 수 있는 이산화탄소의 양과 새로 만들어지는 산소량, 지구온난화 저지 정도를 좀더 정확하게 추정해 대응할 수 있도록 해 줄 것으로 기대한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류의 미래자원으로 떠오르고 있는 해조류의 무한한 발전 가능성을 보여 줄 ‘2017년 완도국제해조류박람회’가 다음달 14일부터 5월 7일까지 24일간 전남 완도군 완도항과 해변공원 일원에서 개최된다. ‘바닷말의 약속, 미래에의 도전’이라는 주제로 해양수산부가 후원하고 전남도와 완도군이 공동 주최한다.완도국제해조류박람회는 바다신비관인 주제관을 비롯해 해조류 이해관, 건강인류관, 미래자원관, 지구환경관, 참여관 등 6개 전시관과 다양한 체험 프로그램으로 구성된 산업형 비즈니스 박람회로 열린다. 김, 미역, 다시마, 톳 등 해조류의 모든 것을 알 수 있는 ‘세계 최초의 해조류 박람회’다. 해외 각국의 해조류 관련 기업과 단체, 석학들이 참여해 해조류와 관련된 다양한 정보 공유와 수출 상담, 계약 체결이 이뤄지는 비즈니스의 장이 될 전망이다. 부지 면적은 2만 9000㎡로 현재 공정률 90%다. 다음달 초 완벽한 모습이 갖춰진다. 해상에 설치되는 전시관은 폭 20m, 길이 70m 이상의 대형 바지선 2척을 해상에 띄우고 바지선 위에 컨테이너를 2층으로 배치해 전시관 2동을 조성했다. 두 척의 바지선 사이를 연결해 주제관인 바다신비관이 설치된다. 이곳에는 바닷물을 끌어올려 만든 워터스크린에 해조류 신비에 대한 3D 입체영상을 투사하도록 만들었다. 태초 지구 생명체의 탄생과 함께 시작된 해조류 역사 등 해조류의 다양하고 신비한 모습을 통해 관람객들에게 깊은 감동을 선사할 것으로 보인다. 해조류 이해관은 해조류의 시작과 김, 미역 등 해조류 생산의 최적지인 완도 지형의 우수성과 해조류의 올바른 이해를 돕도록 했다. 마치 바닷속 단면을 보는 듯이 원통형 타워로부터 흘러나오는 바닷물 영상 연출로 흥미를 이끈다. 건강인류관에서는 세계인과 함께해 온 해조류 역사를 되돌아보며 헬스케어 기초로서 그 가치를 재조명하는 너비 5m, 높이 2m 규모의 입체적인 팝업북 형태로 구성된다. 미래자원관은 해조류를 활용한 다양한 바이오연료, 화장품, 의약품들을 소개하면서 실제 완도 바닷속을 길이 12m, 폭 8m 규모의 전복 수조 안에 재현해 해조류의 무한한 가능성을 제시하게 된다. 지구환경관은 바닷속 영상을 360도로 촬영한 가상현실(VR) 시스템을 통해 3D 입체영상으로 실제 바다에 들어가 있는 것처럼 해조 숲을 생생하게 표현한다. 참여관에서는 내년 박람회가 비즈니스 산업형 박람회로 개최되는 만큼 국내외 150개 업체(해외 50개), 해외바이어 60개사 유치를 목표로 현장에서 수출 계약을 할 수 있는 비즈플라자를 만들었다. 해조류 생산설비를 갖춰 그 생산과정을 관람객이 직접 보고 구매할 수 있도록 할 계획이다. 이 밖에도 미역, 다시마, 청각, 톳 등 해조류 체험장을 통해 관람객이 다양한 종류의 해조류를 직접 보고 만지고 체험하는 살아 있는 청소년 교육 체험장 등 다채로운 체험 프로그램과 이벤트 행사도 함께 운영한다. 상설, 주말, 특정일을 구분해 완도 해조류에 대한 가치를 명확히 이해할 수 있도록 다양한 이벤트 공연 프로그램도 진행한다. 해조류 퍼레이드, 해초미초 패션쇼, 해조류 요리교실, 해조류 속 물고기 잡기 체험, 해조류 힐링 족욕체험, 시푸드 해조류 피자 만들기 등을 즐길 수 있다.조직위원회는 박람회 성공 개최를 위해 이미 1년 전부터 기관·사회단체 등 민간이 참여하는 범군민지원협의회 발대식을 갖고 성공 개최를 위한 활동에 돌입했다. 외국인 3만명을 포함, 목표 관람객 60만명을 유치하기 위해 다양한 마케팅 활동을 추진하고 있다. 지금까지 55만장이 사전 예매돼 목표 대비 초과달성했다. 98개 단체와 업무협약(MOU)을 체결하고 입장권 구매약정, 각계각층 지지 선언 등을 이끌어 냈다. 포스터, 리플릿, 전단, 스티커, 배너 등 5가지의 홍보물을 제작해 전국의 다중 이용시설에 비치·관리하는 등 다양한 현장홍보 전략을 펼치고 있다. 특히 박람회 개최 관련 업무협약을 맺은 서울시 약사회는 6500곳의 약국에 포스터를 부착해 관심을 유도하는 데 큰 역할을 하고 있다. 국제박람회에 걸맞게 외국인 관광객 유치에도 전념하고 있다. 당초 1만여명 유치를 추진했던 중국인들이 사드(고고도미사일방어체계) 배치로 불참할 것으로 판단됨에 따라 일본과 동남아시아, 재외 유학생 등으로 전환해 조류박람회 소식과 완도의 우수 관광자원 등을 홍보하고 있다. 완도국제해조류박람회를 산업형 비즈니스 박람회로 개최하기 위한 준비에도 한창이다. 한국농수산식품유통공사와 협력해 일본, 중화권, 동남아, 미주, 유럽 권역에서 60여개 해외 우수 바이어를 초청해 박람회 기간 중인 다음달 18일부터 22일까지 4박 5일간 수출 상담회를 마련한다. 이 자리를 십분 활용해 국내 해조류의 우수성을 전 세계에 홍보하고 수출 판로 확대에 박차를 가한다는 방침이다. 또한 친환경 복합양식 기술 소개 및 해조류 양식의 신기술과 지속 가능한 연안 생태계 관리 등 세계적 신기술 등 각종 연구 성과를 발표하는 해조류 심포지엄을 4일간 개최한다. 조직위는 원활한 교통과 주차난 해결을 위해 평일 방문객 2만 5000명·차량 2800대, 주말 5만여명·7000대를 방문 최대치로 설정해 시뮬레이션과 예상되는 문제점들의 대처 방안을 마련하기도 했다. 군은 미래대체자원으로서 해조류의 가치와 비전을 제시하고 해조류 산업의 세계시장 주도권을 선점한다는 목표도 갖고 있다. 해외바이어 수출 상담 등으로 생산유발 900억원, 소득유발 147억원, 부가가치 415억원, 고용유발 1562명에 이를 것으로 분석하고 있다 조직위원장인 신우철 완도군수는 “식품뿐 아니라 화장품, 의약품, 의류, 종이, 에너지 재료로 쓰이고 있는 해조류의 가치를 재조명하는 의미 있는 박람회가 될 것”이라며 “해조류를 활용한 다양한 상품을 세계에 알려 완도군이 세계적인 해양수산도시로 발돋움할 수 있는 초석을 만들겠다”고 밝혔다. 완도 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

세계 최초로 일반인에 대한 대마초 판매를 합법화한 우루과이에서 '대마초 엑스포'가 열렸다. 대마초 엑스포는 우루과이의 수도 몬테비데오에서 지난 12일(현지시간)까지 3일 동안 개최됐다. 70여 개 우루과이 국내외 업체가 부스를 설치하고 참가한 2016년 대마초 엑스포의 주제는 공업용 대마의 활용법 모색. 공업용 칸나비스는 산업재료로 활용할 수 있는 대마의 일종이다. 엑스포 참가 업체들은 대마를 섬유공업이나 바이오플라스틱산업, 바이오연료산업, 제지산업에 활용하는 방안을 소개해 관심을 끌었다. 칸나비스 생산업자 프라브리시오 히암베리니는 "칸나비스라고 하면 대마초를 연상하게 되지만 사실은 다양하게 활용할 수 있는 식물"이라면서 "엑스포를 통해 우루과이의 칸나비스 산업이 업그레이드될 것으로 기대한다"고 말했다. 그는 "칸나비스 기름 등 칸나비스를 가공한 식품도 가능성이 크다"면서 "앞으로 칸나비스의 활용법은 더욱 다양해질 것"이라고 덧붙였다. 우루과이는 호세 무히카 대통령(2010~2015) 재임 때 세계 최초로 대마초의 생산과 소비를 자유화했다. 아직 판매는 개시되지 않았지만 합법적인 칸나비스 생산은 이미 시작됐다. 칸나비스가 합법적으로 대량 생산되면서 우루과이는 칸나비스 산업에서 새로운 성장동력을 모색하고 있다. 대마초 엑스포도 이런 취지로 2014년부터 매년 열리고 있다. 엑스포 조직위원회 관계자는 "국가가 칸나비스의 생산을 보장하고 있는 우루과이는 그 어느 국가보다 칸나비스 산업에 유리한 높은 환경을 갖게 됐다"면서 다양한 활용법을 모색하기 위해 엑스포를 열고 있다고 설명했다. 대마초 엑스포는 칸나비스 소비에 대한 교육프로그램, 컨퍼런스, 워크샵 등 다양한 부대행사를 마련해 방문객은 해마다 늘어나고 있다. 임석훈 남미통신원 juanlimmx@naver.com

요즘 국내외 할 것 없이 뉴스에 자주 등장하는 인물은 제45대 미국 대통령 선거에 나선 힐러리 클린턴 민주당 후보와 도널드 트럼프 공화당 후보가 아닐까 싶습니다. 미국민을 대신해 대통령 투표를 하는 선거인단을 선출하는 다음달 8일이 사실상 대선 투표일이라고 합니다. 투표일이 다가올수록 두 후보자는 제대로 된 정책과 신념보다는 어디서 많이 본 듯한 인신공격성 발언들만 주고받다 보니 과학적 이슈는 아예 언급조차 되지 않는 것 같습니다.●전염병·온난화 등 기술적 이슈에 직면 정책 선거의 실종에 대한 안타까움 때문일까요. 미국 과학계가 두 후보와 정치권에 대해 죽비를 내리쳤습니다. 미국과학진흥회(AAAS)에서 발간하는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 이번 주 호에 실린 ‘차기 대통령을 위한 과학수업’이라는 제목의 표지 기사가 바로 그것입니다. 사이언스는 이 기사를 실으면서 ‘이번 대통령 선거에서 과학적 이슈는 매우 가볍게 다뤄지고 있다. 그렇지만 차기 대통령은 취임하자마자 곧바로 기술적 이슈들에 직면하게 될 것’이라고 강조했습니다. 과학자들의 자문을 통해 선정한 차기 미국 대통령이 주목해야 할 과학 이슈는 모두 6가지입니다. ▲빠르게 진화하는 각종 전염병 ▲유전자 편집기술 ▲생각보다 빠르게 진행되는 해수면 상승(지구온난화) ▲뇌과학 ▲더 많아지고 똑똑해지는 기계들 ▲위험 평가기술이 그것입니다. 슈퍼박테리아의 등장과 이전에 볼 수 없었던 각종 감염병들은 인간이 대응하기 어려울 정도로 빠르게 확산되는 추세입니다. ‘유전자 가위’로 대표되는 유전자 편집기술은 난치병 치료라는 장점도 있지만 인간복제도 가능하다는 극단적 비관론까지 나오는 등 윤리적 문제가 여전히 논란이 되고 있습니다. 현재와 같은 속도로 지구온난화가 계속된다면 미국 동부와 서부 해수면은 지금보다 2~3배가량 높아질 것이라는 우려까지 나오는 만큼 차기 대통령이 소홀히 넘어갈 수 있는 문제는 아닐 것입니다. 여기에 발전 속도가 눈부신 인공지능(AI)은 과학계조차 어떻게 대응해야 할지 갈피를 잡지 못하는 상황입니다. ●미래 큰 그림 그릴 과학기술 이해 필수 오늘날 많은 나라 정부에서 이루어지는 중요한 결정들은 과학과 첨단기술이 연관돼 있지 않은 것이 없습니다. 예를 들어 태양열 발전이나 바이오연료를 가공하는 방법에 대한 이해 없이 청정에너지 국가로 만들겠다는 것은 뜬구름 잡는 소리로 끝날 가능성이 큽니다. 또 일반인들도 과학 이슈에 대한 정확한 이해 없이는 정치인들의 화려한 수사에 속아 넘어가기 쉬울 겁니다. 그런 측면에서 사이언스의 이번 주 표지기사는 뒤집어 말하면 ‘일반인들이 알아야 할 현대 과학기술 이슈’라고도 볼 수 있을 것입니다. 어쨌든 한국 대선도 내년으로 다가와 여야에서는 이런저런 잠룡들이 언급되고 있습니다. 소위 대선 잠룡이라는 그분들께서는 국내 과학 발전에 대해 얼마나 생각하고 있을까 문득 궁금해집니다. 물론 복지와 안전, 국방, 외교 등 어느 하나 중요하지 않은 것이 없습니다. 그렇지만 국정 전반이 물 흐르듯 흘러가기 위해서는 합리적 사고와 더불어 과학기술에 대한 깊은 이해를 빼고는 얘기할 수도 없을 것입니다. 정부가 새로 들어설 때마다 과학정책이라고 보여 주는 것은 부처를 이합집산시키고 연구기관들을 흔들어 줄 세우는 등 연구자들의 사기를 꺾는 일이 더 많았던 것 같습니다. 과학계만은 미래를 위한 정치 청정지역으로 남겨 놓을 수는 없는 걸까요. 당장의 성과보다는 미래세대와 인류를 위해 더 큰 그림을 그릴 수 있는 과학기술 토양을 만드는 게 중요하지 않을까요. 잠룡들께서는 ‘뭣이 중헌지’ 이번 주 사이언스 기사를 읽고 생각해 보셨으면 합니다. edmondy@seoul.co.kr

최소한의 냉난방·순환 시스템… 적정 실내온도·자연환기 유지 “건축은 모든 사람이 배워야 하는 예술이다. 왜냐하면 건축은 사람과 관계돼 있기 때문이다.” (영국 건축 평론가 존 러스킨, 1819~1900) 인류가 지구에 등장한 이후부터 무엇을 먹고, 뭘 입고, 어디서 살 것인지는 끊임없는 고민거리였다. 인간은 자신의 사적 공간에 대해 외부 환경에 영향을 덜 받으면서 좀더 아늑하고, 주변 환경은 다양하게 활용하려는 노력을 해 왔다. 이 때문에 건축을 보면 그 시대가 요구하는 생활상과 환경, 기초학문과 첨단기술도 파악할 수 있다. 도시공학이나 건축공학 전문가들은 “건축은 단순하고 오래된 전통 기술을 기반으로 하면서도 당대 최첨단 기술이 끊임없이 요구되는 복합적인 과학기술”이라고 말한다. 재료의 발달, 주변 환경과의 조화, 그에 대응할 또 다른 건축물이나 도로 등 시공기술과 시설물 구조, 관계가 한데 어우러진 학문이라는 것이다. 오늘날 건축과 도시계획에 영향을 미치는 요소는 또 있다. 지구온난화로 인한 이상기후다. 대한건축학회에서 발행하는 ‘건축학회지’ 최신호도 ‘기후변화에 대응하는 친환경 도시 및 건축기술’을 특집으로 다루면서 시대적 요구를 반영했다. 2013년 기후변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)은 ‘기후변화에 관한 제5차 평가보고서’를 발표하면서 지구온난화는 도시화와 그에 따른 에너지 사용 증가, 온실가스 배출 때문이라고 지적했다. 실제로 도시는 지구 전체 표면의 2%만 차지하지만 전 세계인의 50% 이상이 살고 전 세계 에너지의 60~80%를 소비하며 온실가스의 70% 이상을 배출하는 것으로 알려졌다. 전문가들은 21세기가 끝나는 시점이 되면 전 세계 인구의 75% 정도가 도시나 도시 근교에 거주할 것으로 예상해 도시화에 따른 지구온난화와 기후변화에 대한 대응이 시급하다고 진단하고 있다. 도시계획에 있어서 기후변화 완화의 대표적 활동은 녹지공간 확보다. 사실 대규모 산림이 아닌 이상 도심 내 녹지공간 규모로는 기후변화를 완화하는 효과가 크지 않다는 것이 전문가들의 진단이다. 이 때문에 도심 건물의 디자인과 형태, 위치, 각종 기기효율 개선 같은 기술기반 활동도 더불어 이뤄지고 있다. 최소한의 냉난방으로도 적정한 실내온도를 유지할 수 있도록 만든 에너지 절감 건축물인 ‘패시브 하우스’나 영국 런던 템스강변에 위치한 시청사, 미국 뉴욕 도심에 있는 쿠퍼유니언대 건물 등은 에너지와 환경을 고려한 기술집약형 기후변화 대응 건물이라고 할 수 있다. ‘유리달걀’이라는 별명을 갖고 있는 런던시청 건물은 한쪽으로 기울어진 형태로 설계했다. 직사광선을 최대한 피하고 자연적으로 그늘이 지도록 해 여름철 실내온도를 낮춘다. 통합 에너지 순환시스템을 갖고 있어서 창문을 통해 자연 환기를 유도해 냉각기 가동도 줄인다. 또 쿠퍼유니언대의 통합 캠퍼스 건물은 옥상 지붕을 녹색 유리로 만들어 보온기능을 높였다. 반투명 유리창과 내부 아트리움(중앙정원)을 이용해 건물의 75% 이상 공간이 자연 채광만으로도 조명이 가능하다. 이런 설계 덕분에 쿠퍼유니언대 건물은 뉴욕의 일반 건물보다 40% 이상 에너지를 절감하고 있는 것으로 알려졌다. 영국이나 독일, 스웨덴 등 유럽국가들을 중심으로 조성되고 있는 생태도시들은 기후변화에 대응하기 위한 도시 형태다. 이들 도시는 바이오가스와 태양광, 지열, 풍력 등 친환경 신재생에너지를 이용하고 폐수나 폐기물로부터 재생 가능한 에너지를 추출해 이산화탄소 배출 ‘0’을 목표로 하고 있다. 이산화탄소 같은 온실가스와 환경오염물질을 내뿜는 주요 원인인 교통 역시 경전철이나 수상택시, 자전거를 주로 이용하도록 유도하는 한편 바이오연료를 사용하는 자동차만 운행할 수 있도록 제한하고 있다. 그뿐만 아니라 빗물을 재활용하기 위해 인공수로를 주거단지 곳곳에 설치한 곳들도 많다. 전문가들은 “기존의 ‘더 높게, 더 넓게’라는 개발지향적 사고방식으로는 빠르게 악화하는 기후환경에 적응하기 어렵다. 도시의 유기체적 성격을 충분히 활용해 지속 가능한 기술을 적용해야 할 필요가 있다”고 조언한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기획재정부와 산업통상자원부를 포함해 20개 중앙부처가 밀집한 정부세종청사가 있는 세종 신도시에는 ‘전봇대’가 없다. 당연히 어지럽게 얽혀 있는 전선도 없다. 땅속으로 전선을 넣은 ‘지중화’ 덕분이다. 올여름을 뜨겁게 달궜던 전기요금 누진제로 전기에 대한 국민의 민감도와 관심이 한층 높아졌다. 스위치만 누르면 나오는 전기, 대체 어떻게 만들어져서 우리 집까지 오는 건지 전기의 생산과 유통, 소비에 이르는 과정을 들여다봤다. 전기가 발전소에서 집까지 오는 경로는 ‘발전소→송전용 변전소→배전용 변전소→가정’으로 요약된다. 매일매일 새롭게 생산되는 전기는 경제적 저장이 어려운 만큼 정확한 수요 예측이 중요하다. 전력 산업을 감독 기획하는 건 정부이지만 내일의 전기 수요를 예측하고 얼마만큼 전기를 생산할지를 결정하는 것은 전력거래소다. 전력거래소가 다음날 필요한 전기 수요를 예측, 설계하면 석탄과 원자력 등 여러 발전소들은 이에 맞춰 전기를 생산한다. 도매사업자이자 유통업체인 한국전력이 이 전기를 사들인다. ●갓 태어난 전기, 2만 볼트 전압으로 여행 시작 한전은 발전소에서 갓 만들어진 전기(전압 2만V)를 멀리 있는 소비자에게 보내기 위해 송전용 변전소를 통해 초고압(15만 4000V, 34만 5000V, 76만 5000V)으로 올려 송전 선로로 내보낸다. 이를 전국 각지의 배전용 변전소가 받아 배전선로를 통해 공장이나 가정에서 쓸 수 있는 전압(2만 2900V)으로 적절히 낮춰 보내고, 가정은 전봇대의 변압기를 통해 최종 220V로 전기를 사용한다. 전기가 운반되는 과정에서 자주 등장하는 용어인 송전, 변전, 배전을 알면 전력 산업에 대한 이해가 훨씬 쉬워진다. 우선 전압은 전류를 흐르게 하는 힘이다. 단위는 볼트(V)를 쓴다. 물이 낮은 곳보다 높은 곳에서 떨어질 때 힘이 세듯이 전압 또한 전압이 높으면 흐르는 전기의 힘이 강해진다. 송전은 발전소에서 만들어진 고압의 전기를 먼 곳까지 보내기 위해 변압기를 통해 전압을 크게 올리는 과정이다. 전기는 송전 철탑과 고압선(송전선)을 이용해 2~3단계의 변전소를 거쳐 도시 부근의 3차 변전소까지 온다. 경남 밀양에서 주민과 한전이 갈등을 빚었던 게 바로 이 송전탑이다. 배전은 변전소로부터 소비자까지 전기가 전달되는 과정을 말한다. 변전은 전기를 송·배전하기에 적당한 전압으로 올리거나 내리는 것을 말한다. 배전용 변전소에서는 전기가 각 가정이나 소규모 공장 앞까지 갈 수 있도록 전압을 낮춰 준다. ●세종시 ‘지중화’ 뒤 올 정전사고 2건뿐 세종시나 한전 본사가 있는 전남 나주 혁신도시, 경기 화성시 동탄 신도시 등에는 송·배전 선로가 땅 위가 아닌 땅 밑에 깔려 있다. 예를 들어 세종시의 경우 도로 밑 2.2m, 인도 밑 0.6m에 32개의 송·배전 회선 케이블이 매설돼 있다. 도로 쪽 케이블이 더 깊은 이유는 오가는 차량 무게로 인한 전선의 훼손을 막기 위해서다. 케이블 길이는 79㎞로 케이블당 3개의 회선이 들어 있는 점을 감안하면 송·배전선로의 총길이는 237㎞에 달한다. 한 회선의 전력량은 1만㎾다. 한전 관계자는 “가구당 전력소비량이 평균 3㎾인 점을 감안하면 32개 회선에 흐르는 전력량은 총 32만㎾로, 10만 6700가구가 한꺼번에 동시에 쓸 수 있는 양”이라고 설명했다. 그러면 왜 지중화를 하는 것일까. 땅 위에 전봇대를 세우면 수리도 편하고 비용도 땅을 파야 하는 지중화 공사비의 10분의1밖에 들지 않는다. 1㎞당 지중화 비용은 15억원으로 전봇대를 세웠을 때(1억 4000만~1억 7000만원)보다 10배가량 비싸다. 결정적인 이유는 미관 개선과 안정적인 전기 공급에 있다. 노건기 산업부 전력산업과장은 7일 “지중화는 도시 미관에도 좋지만 낙뢰나 이물질로 인한 정전 우려가 훨씬 낮다”고 설명했다. 감전 등 안전사고도 줄일 수 있다. 한전 세종지사에 따르면 세종시는 2009년부터 기존 전봇대를 지중화하는 사업을 진행했다. 2011년에는 낙뢰, 차량 충돌 등으로 인해 15건의 정전이 발생했지만 지난해는 인구가 크게 늘어났음에도 정전 건수가 4건에 그쳤다. 올해 정전 건수는 2건이었다. 그만큼 지중화가 전선망 보호에 효과적이었다는 얘기다. 40m당 하나씩 전봇대를 세워야 한다는 점에서 수천~수만개의 전봇대가 도시에 들어선다면 비용 절감 효과는 떨어지고, 미관도 좋지 않을 것이다. 현재 우리나라의 지중화율은 송전 11.1%, 배전 16.0%로 땅 밑으로 4만 6504㎞에 달하는 ‘전기길’(지중선로 케이블)이 존재한다. 지구 둘레(4만㎞)와 맞먹는다. 지중선로에는 원격으로 고장을 감시하는 시스템이 갖춰져 있어 문제가 생겨도 해당 케이블만 교체하면 된다. ●지중화된 전기길 모두 이으면 지구 한 바퀴 상시 발전설비를 돌리는 한국수력원자력을 비롯한 남동·중부·남부·동서·서부발전 등 6개 발전사는 한전이 100% 출자했다. 발전사가 화력, 수력, 원자력 등을 이용해 실제 전기를 개발하고 생산하는 ‘공장’이라면 한전은 이들이 생산한 전기를 전력거래소의 입찰을 통해 사들이는 ‘유통업체’ 역할을 한다. 한전은 사들인 전기를 가정과 기업 등 소비자가 필요한 곳에 되팔아 전기요금을 받는다. 전력 수송을 위해 반드시 필요한 송·배전망을 구축하는 것도 한전이 전담한다. 전기를 만들고 파는 역할은 한전과 6개 발전사만 하는 건 아니다. 액화천연가스(LNG) 발전소 등 민간 발전사(총 433개)에서도 전기를 생산한다. 다만 늘 가동하는 건 아니고 여름철 전력예비율이 급격히 떨어져 기존 6개 발전소만으로 전력 공급이 부족하다고 전력거래소가 판단했을 때 비정기적으로 발전기를 가동시킨다. 2011년 9월 15일 ‘대정전’이 발생한 이후 LNG 발전소가 크게 늘어난 이유가 여기에 있다. 특히 민간 발전사 중에 특정 허가구역 안에서 전기를 독립적으로 생산, 공급하고 판매까지 하는 구역전기 사업자도 있다. 이들은 한전처럼 전기요금 청구서를 발행, 청구하고 수금까지 한다. 보통 열병합발전 형태를 띤다. 전기 판매는 주로 한전이 담당하지만 3만㎾ 이상의 대용량 소비자가 직접 전기를 사거나 판매도 한다. 형식적으로는 부분 경쟁 체제로 볼 수 있지만 한전의 역할이 커서 사실상 독점적인 시장 구조인 셈이다. 지난해 말 기준으로 한전 발전자회사와 민간 발전사의 설비용량 비율은 75%대 25%였다. 해외 주요 선진국에서는 우리와 달리 다양한 전력회사와 발전사들이 발전과 송·배전, 판매 분야에서 치열하게 경쟁하고 있다. 영국은 6대 메이저 전력사 외에 13개 판매회사, 독일은 4대 메이저 회사를 포함한 900여개 회사, 일본은 도쿄전력 등 10대 전력회사 등이 전기를 팔고 있다. 공기업 자산 1위인 한전(175조원)은 올 상반기 6조원이 넘는 영업이익을 남겼다. 독점 효과에 더해 연료비, 인건비 등 생산원가에 일정 수준의 적정이윤(적정투자보수금)을 더한 총괄 원가방식으로 전기요금을 매기기 때문이다. ●한전 발전량 민간보다 83% 많아 ‘독점적’ 한전에 따르면 지난해 말 기준 우리나라의 전력발전 형태별 발전량 비중은 석탄(38.6%)이 가장 높았다. 이어 원자력(31.2%), LNG(19.1%), 석유(6.0%) 순이다. 태양광과 풍력 등 신재생에너지 비율은 4.0%에 불과하다. 정부는 지난해 7월 전력수급기본계획(2015~2029년)에서 온실가스 감축을 위해 석탄 발전량을 줄이고 신재생에너지 발전량 비중을 2029년까지 11.7%로 늘리겠다고 발표한 바 있다. 선진국들의 에너지원별 발전량 비중을 보면 지난해 미국은 석탄(38.8%), 천연가스(27.4%), 원전(19.5%), 신재생에너지(13.2%) 순이었다. 일본은 화력(89.7%)이 압도적이었고 수력(9.2%)이 뒤를 이었다. 스위스는 수력과 원자력이 6대4의 비율이었다. 핀란드는 원자력이 전체 전력 생산량의 3분의1로 가장 많았고 수력·바이오연료·풍력 등 신재생에너지가 40%대였다. 세종 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

정부는 3일 미세먼지로 인한 불안감과 위험성을 줄이기 위해 분야별로 미세먼지 관리 특별대책을 마련해 발표했다. 국내 배출원을 관리하고자 규제와 투자를 확대해 발생량을 줄이고 국민 건강 보호를 위해 미세먼지 예·경보체계 등을 개선하는 데 초점을 맞췄다. ●경유차·기계장비 관리 강화 우선, 미세먼지 원인 물질인 질소산화물(NOx)을 과다 배출하는 경유차 관리가 강화된다. 국내 경유차는 전체 자동차의 41%인 862만대로 해마다 증가하고 있다. 10년 이상 된 노후 경유차는 전체 경유차의 37%인 318만대이며 이들이 배출하는 미세먼지는 전체 경유차가 배출하는 미세먼지의 79%를 차지한다. 정부는 9t 이상 대형 경유차에 대해 미세먼지·NOx 동시저감사업을 확대하고 중소형은 2019년까지 21만 2000대를 조기 폐차하도록 유도키로 했다. 저공해 경유차의 지정기준을 질소산화물의 경우 현행 0.06g/㎞에서 휘발유·가스차 수준(0.019g/㎞)으로 강화하고 시정조치(리콜) 미이행 차량은 정기검사 시 불합격 처리해 실효성을 높이기로 했다. 보증기간 이후 경유차가 배기가스 기준을 초과할 때는 저공해 조치명령이 내려지고 미이행 시 과태료를 부과할 방침이다. 지게차와 굴삭기 등 비도로 이동오염원에 대해 실도로 인증기준을 도입하고 매연 저감을 위한 저공해화 사업 및 차세대 저공해 엔진 도입 등을 추진키로 했다. 노선 경유버스는 친환경 압축천연가스(CNG)버스로 대체한다. 교체 비용 및 유가보조금을 지원하고 충전소 등 인프라를 확충해 운행 기반을 조성할 계획이다. 수도권 광역급행버스는 CNG버스에 대해서만 신규 허가하고 농어촌 시외버스 등에 CNG 차량 도입 시 면허 기준을 완화해 준다. 전기·수소차에 대한 고속도로 통행료 감면과 공영주차장 요금 면제, 전체 차량의 50% 이상 전기차 보유 사업자에 대한 법인세 감면 등의 혜택을 부여한다. ●발전소 친환경 체제로 전환 유도 미세먼지 발생이 많은 석탄화력발전소에 대해서는 전력수급에 영향을 미치지 않는 범위에서 노후 발전소(10기)는 폐기하고 석탄 발전을 액화천연가스(LNG) 발전으로 대체한다. 석탄을 바이오연료 등으로 전환하는 방안도 추진한다. 20년 이상 된 발전소는 연소가스 중 포함된 황·질소를 제거하는 탈황·탈질 설비를 보강하고 부품을 교체하는 등 성능 개선을 추진한다. 20년 미만 발전소는 2018년까지 1950억원을 들여 질소산화물·먼지 저감 설비를 보강한다. 신규 석탄발전소 9기는 인천 옹진군에 있는 영흥화력발전소 수준의 배출허용기준을 적용하며 충남지역 3개 발전소(당진·태안·보령)는 정부·발전사·지방자치단체 간의 자발적 협약을 통해 이달 중 배출량을 감축하기로 했다. 영흥화력은 친환경 LNG 발전소 수준(배출 농도 10)의 질소산화물을 배출하고 있다. 향후 차기 전력수급기본계획 수립 시 석탄발전 비중 감축과 재생에너지 사용 확대, 친환경 에너지 발전시설을 통해 미세먼지와 온실가스를 동시에 줄인다는 계획도 마련했다. 수도권에서는 2018년까지 할당기준을 강화해 배출 총량을 줄이기로 했다. 수도권 이외 사업장은 미세먼지 간접배출물질 배출부과금 제도 등을 추진한다. ●미세먼지 예·경보 정확도 제고 미세먼지 예보 정확도를 높이기 위해 152개인 초미세먼지(PM2.5) 측정망을 2018년까지 287개로 확대할 계획이다. 비수도권 및 전국 오염도를 파악할 수 있도록 인프라를 확충하고, 불확실성을 줄이기 위해 한국형 예보모델을 개발하고 민관 협력도 강화한다. 예보관의 전문성을 키우기 위해 파견·연수 및 국외 전문기관과 양해각서 체결, 전문 인력 확충도 실시키로 했다. 황사예보관과 미세먼지예보관을 통합하고 황사 특보를 미세먼지 경보와 통합하는 등 협업 시스템도 강화한다. 미세먼지 노출이 건강에 미치는 영향을 분석하고, 미세먼지 원인 질환 규명과 표적 치료제 개발 등도 추진한다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

올 1월 미국국립해양대기관리처(NOAA)와 항공우주국(NASA)은 지난해 지구 온도와 기후를 분석해 “2015년은 근대 기상관측이 시작된 1880년 이후 136년 만에 가장 더운 한 해였다”고 발표했다. 분석에 참여한 과학자들은 기온 상승의 직접적인 원인으로 ‘지구 온난화’와 적도 태평양의 비정상적 수온 상승 현상인 ‘슈퍼 엘니뇨’를 꼽았다. 슈퍼 엘니뇨는 올여름에 소멸할 것으로 예상되지만 지구 온난화는 계속 진행되고 있는 만큼 올해는 지난해보다 더 뜨거운 해가 될 수 있다는 우려까지 나온다. 가뭄과 홍수, 폭설과 잦은 태풍, 사막화 현상 등 갖가지 이상기후를 유발하는 지구 온난화의 가장 큰 원인은 이산화탄소(CO2) 농도의 증가다. 이 때문에 세계 각국은 이산화탄소를 줄이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다. 그런데 최근 이산화탄소 농도가 증가하며 지구에 미국 본토의 2배에 가까운 녹지가 새로 생겼다는 연구 결과가 발표되면서 이산화탄소의 본래 모습이 무엇인지에 대한 의문이 커지고 있다. ●베이징大 등 8개국 공동연구팀 33년 측정 중국 과학학술원과 베이징대 지구시스템과학부, 미국 보스턴대 지구환경학과 등 8개국 24개 연구기관 32명의 연구자가 참여한 국제공동연구팀은 NASA와 NOAA의 관측위성이 지난 33년간 측정한 자료를 분석했다. 그 결과 대기 중 이산화탄소 증가로 지구 전체에서 녹지가 더 늘어났다는 사실을 밝혀내고, 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’(4월 25일자)에 발표했다. 일반적으로 식물은 이산화탄소를 흡수해 햇빛과 물, 뿌리에서 흡수한 영양소들을 결합시켜 영양소를 만든다. 공기 중에 이산화탄소가 많을수록 더 많은 당을 만들어 내는데, 과학자들은 이를 ‘이산화탄소의 비료 효과’라고 부른다. 연구팀은 지난 33년간 늘어난 녹지면적의 70% 정도(미국 본토의 2배 정도 면적)는 비료 효과 덕분이라고 분석했다. 그렇지만 연구를 주도한 퍄오스룽 베이징대 교수는 “이산화탄소의 증가가 비료 효과라는 장점으로 일부 나타날 수 있지만, 기후변화라는 지구 시스템 관점에서 본다면 단점이 더 많다”며 “이산화탄소의 지속적 증가는 바닷물을 산성화시켜 해양 생태계를 위협할 뿐만 아니라 식물이 수증기를 내뿜는 증산 효과를 높이면서 물과 탄소의 기본적인 순환 사이클을 무너뜨리게 될 것”이라고 말했다. 경제협력개발기구(OECD) 산하 국제에너지기구(IEA)도 이산화탄소를 줄이기 위한 노력을 게을리할 경우 2050년이 되면 이산화탄소 연 배출량이 58Gt(기가톤, 1Gt=1조㎏)에 달해 결국 인류는 사라지게 될 것이라는 암울한 예측을 내놓은 바 있다. 이 문제를 해결하기 위해 전 세계는 이산화탄소를 배출하지 않는 자연에너지를 이용해 전기를 얻는 신재생에너지 기술과 에너지 절약 및 효율 향상 기술을 개발하고 있지만 아직 연구 초기 단계여서 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 이 때문에 발전소나 제철소 같은 대형 시설에서 발생하는 이산화탄소들을 직접 포집해 지하 1000m 이하에 압축 저장하는 ‘이산화탄소 포집 및 저장’(CCS) 기술이 현실적 대안으로 받아들여지고 있다. 하지만 이 역시 이산화탄소를 자원으로 활용할 수 있는 기술이 나올 때까지 보이지 않는 곳에 묻어 두자는 대증적 처방에 불과하다. ●CO2 기반 고분자 기술 활용할 시장 필요 그래서 요즘은 이산화탄소 자원화 기술이 주목받고 있다. 이산화탄소를 원료로 물질을 합성하거나 에너지원으로 활용하자는 것이다. 공장에서 나온 이산화탄소를 포집한 뒤 화학적 공정을 거쳐 요소, 살리실산, 고리형 카보네이트, 탄화수소, 메탄올 같은 화학제품 원료나 플라스틱 분말, 고분자 필름, 합성가스, 건축자재원료로 만들거나 생물학적 공정으로 의약품이나 식품의 원료, 바이오연료, 가축들의 사료 등으로 전환시키자는 것이다. 우리나라에서도 한국과학기술연구원(KIST) 등 공공연구기관뿐만 아니라 SK이노베이션이나 LG화학 같은 기업들도 이산화탄소를 기반으로 한 자원화 기술 연구에 나서고 있다. KIST 관계자는 “우리나라의 이산화탄소 기반 고분자 제조기술은 기술적으로는 90% 이상의 완성도를 보이지만 현재 사용되고 있는 석유화학 기반 고분자 물질의 물성과 달라 바로 대체하기는 어려운 상태”라며 “이산화탄소로 만든 고분자 물질을 활용할 수 있는 새로운 시장 형성이 필요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대학원에 재학 중인 학생이 적조현상을 유발하는 유해성 미세조류를 이용해 ‘바이오디젤’ 생산 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 과학기술연합대학원대(UST) 제주캠퍼스 석·박사 통합 과정에 재학 중인 조기철 씨는 적조 플랑크톤을 이용해 바이오디젤 생산과정을 줄임으로써 생산 비용을 현재보다 20~30% 절감할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 조씨는 적조를 일으키고 굴, 바지락 같은 어패류에 독성을 유발하는 유해 미세조류인 ‘헤테로캅사 서큘라리스쿠아마’가 적혈구 세포를 녹인다는 사실에 착안했다. 이 미세조류를 바이오디젤을 생산할 수 있는 식물플랑크톤인 ‘듀나리엘라 살리나’와 섞을 경우 식물플랑크톤의 세포벽을 쉽게 녹여 바이오연료 수확률을 높일 수 있다는 것을 발견한 것이다. 실제로 이 기술을 이용하면 바이오연료 수확량은 5.6배 증가하고 생산 비용은 최대 30%까지 줄일 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr