정부가 제주도에 남아도는 신재생에너지 전력을 육지로 전송하고, 수소로 전환하는 사업을 펼치기로 했다. 산업통상자원부는 3일 제주지역 신재생에너지 출력제어 최소화 방안을 포함한 ‘지역 주도의 분산에너지 활성화 대책’을 발표했다. 분산에너지는 지역별로 생산되는 중소 규모의 재생에너지, 열병합발전, 자가발전, 에너지저장장치(ESS) 등을 해당 지역에서 소비하는 에너지를 말한다. 산업부는 신재생에너지 출력 비중이 16.2%인 제주에서 분산 에너지 정책을 먼저 도입하기로 했다. 과잉 생산되는 전력 때문에 강제로 신재생에너지 발전기를 멈춰야 하기 때문이다. 제주 전력소비량은 평균 600MW/h지만 생산능력은 화력발전소 700MW/h와 재생에너지 700MW/h, 육지전송 400MW/h 등 2100MW/h나 된다. 생산전력이 남아돌지만, 육지에서 보내주는 전력 50MW/h와 화력발전 200~300MW/h는 설비 유지상 중단하지 않고 가동을 하고 있기 때문에 신재생에너지 출력을 강제로 제어(중단)하고 있다. 과잉공급돼도 전력계통에 과부하가 일어나 정전이 발생하는 것을 막기 위해서다. 출력제어 횟수가 2015년 3회에서 지난해 77회로 급증했다. 산업부는 제주의 남아도는 전력을 효율적으로 이용하고 신재생에너지 활성화를 위해 제주-육지 간 해저케이블( HVDC·고압직류송전) 2개 라인을 통해 육지로 보내기로 했다. 이렇게 되면 제주도 재생에너지 수용 능력이 최대 342MW까지 증가한다. 또 2022년 말 제주-육지 간 전력수급 상황에 따라 실시간 양방향 전송이 가능한 세 번째 해저케이블이 준공하면 재생에너지 수용량은 400MW가 추가된다. 이 밖에도 정부는 신재생에너지 잉여 전력을 수소로 전환(P2G)하거나 전기보일러 등을 통해 열에너지로 전환(P2H)하는 기술, 전기차 배터리를 전기저장장치처럼 활용하는 기술(V2G) 실증사업도 펼치기로 했다. 정부는 이번에 제주지역 대책만 내놨으나 상반기 중 중장기 제도개선 방향을 종합적으로 담은 ‘분산에너지 활성화 로드맵’을 발표할 예정이다. 세종 류찬희 선임기자 chani@seoul.co.kr

정부가 2050 탄소중립 실현을 위해 수상태양광과 수열에너지, 해상풍력 등 환경자원을 활용한 재생에너지 보급을 확대한다. 2050년 무공해차 100% 전환도 차질 없이 추진한다. 환경부는 2일 이 같은 내용의 2050년 온실가스 실질 배출량을 ‘0’으로 만드는 탄소중립 실현을 위한 ‘2021년 탄소중립 이행계획’을 발표했다. 에너지 전환과 미래차 보급, 폐기물 제로 순환경제 등 부문별 과제를 담고 있다. 재생에너지 보급을 확대해 합천댐 등 5개댐(8개 사업)에서 수상태양광 개발사업을 통해 2030년까지 2.1GW를, 원수종류별로 수열에너지 개발 시범사업(8곳)을 추진해 2040년 1GW를 공급할 계획이다. 해상풍력 활성화를 위해 입지발굴·평가협의·사후관리 등 환경영향평가 전 과정에 대한 제도 개선 및 환경평가전담팀도 구성했다. 정수장 등 환경기초시설에 재생에너지 시설(68곳) 설치를 지원하고, 음식물쓰레기 등 유기성 폐자원을 활용한 바이오가스 생산 확대 및 이를 활용한 수소공급 사업도 추진한다. 정부는 또 올해 무공해차 30만대 시대를 예고했다. 이를 위해 저공해차 보급 목표를 지난해 15%에서 18%로 상향하고, 공공부문 무공해차 의무구매(80%) 등을 차질 없이 추진할 예정이다. 폐기물 다량 배출 사업장은 생산량 또는 매출액 대비 폐기물 발생량 비율인 원단위 감량목표를 신설하고 1회용품 규제도 강화한다. 폐기물 발생지 책임원칙을 폐기물관리법에 명시하고, 다른 지자체에서 처리되는 폐기물에 대한 ‘폐기물 반입 협력금’ 도입 근거를 연내 마련해 2022년 시행할 예정이다. 한정애 환경부 장관은 “탄소중립의 선도 부처로서 이행기반을 구축하고, 사회 전 부문의 전환을 촉진하겠다”고 밝혔다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

한국가스공사의 액화천연가스(LNG) 냉열사업이 새로운 사업 모델로 주목받고 있다. LNG 냉열은 천연가스를 사용하기 위해 수입 LNG를 영하 162도에서 0도로 기화할 때 발생하는 미활용 에너지다. LNG 기화 때 1㎏당 약 200kcal의 냉열에너지가 발생하는데, 이를 효과적으로 활용하는 게 LNG 냉열사업의 핵심이다. 그동안 냉열에너지는 바다나 공기 중에 버려지는 에너지였지만 최근 친환경 에너지가 급부상하면서 주목받게 됐다. 영하 100도의 냉동 물류, 운영 때 많은 열이 발생하는 데이터센터, 코로나19 백신 저온 배송 등 여러 사업에 활용된다. 가스공사는 다양한 LNG 냉열사업을 선도하고 있다. 가스기술공사 등과 컨소시엄을 구성해 인천신항 콜드체인 클러스터 사업에 참가하고 있으며, 인천신항 옆에 대규모 냉장냉동물류센터도 건설할 예정이다. 부산신항과 LNG 터미널 인근 유휴부지에 LNG 냉열을 활용할 수 있는 사업들도 추진하고 있다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

경기 광명시가 올해 시 승격 40주년을 맞아 새로운 미래를 설계하고 있다. 올해를 먼 앞날까지 내다보고 계획을 세우는 ‘백년지계’의 해로 삼고 새로운 40년을 준비하는 각종 청사진을 펼쳐보이고 있다. 예산도 9454억원을 투입한다. 광명시는 무엇보다 광명형 뉴딜사업에 역점을 둬 기후변화에 대응하고, 사회 양극화를 최소화하기 위해 지역경제와 돌봄정책을 강화할 계획이다. 또 누구나 누리는 평생학습 시스템을 구축해 사회변화에 대응할 수 있는 시민 역량을 강화한다. 올해 착공할 광명시흥테크노밸리를 성공적으로 조성해 자족도시로서 어떠한 위기에도 흔들리지 않는 미래의 성장동력을 확보해 나간다는 방침이다. 광명시가 올해 구상한 역점사업을 4일 살펴봤다.● 3개 분야 그린뉴딜… 민관 거버넌스 구축 광명시는 광명형 그린뉴딜 추진 계획에 따라 생활 인프라의 녹색 전환, 녹색산업 혁신 생태계 조성, 저탄소 분산형 에너지 확산 3개 분야의 그린뉴딜 사업 추진에 박차를 가하고 있다. 이를 위해 시는 지난해 관련 부서와 전문가가 참여하는 ‘그린뉴딜 태스크포스(TF)’를 구성했다. 정부의 그린뉴딜 정책과 연계한 광명형 그린뉴딜 정책으로 도시·공간·생활 인프라 녹색 전환 29건, 녹색산업 혁신생태계 조성 4건, 저탄소 분산형 에너지 확산 22건 등 총 3개 분야 55개 과제를 추진한다. 모든 분야에서 온실가스를 감축해 2050년 탄소중립(넷제로)을 달성하고, 지역 내에 관련 일자리를 창출하며 여러 불평등을 해소해 지방정부 차원의 그린뉴딜을 선도해 나갈 계획이다. 시는 기후에너지센터를 중심으로 기후 관련 동아리와 넷제로카페, 에너지협동조합 등 민관 거버넌스를 구축해 시민과 함께 기후 문제 해결에 힘쓰기로 했다. 구체적으로 별 볼 일 있는 ‘10·10·10 소등’ 행사나 넷제로 에너지 카페, 저탄소 생활실천 캠페인, 에너지 절약 마을 축제, 광명 별빛지기 등을 통해 시민 참여를 이끌어 내고 민관 협력 기후변화 대응 모델을 만든다. 시는 지난해 6월 광명시흥테크노밸리 도시첨단산업단지를 광역원수 수열에너지를 활용해 친환경단지로 조성하는 광역원수 활용 신재생 친환경 도시첨단산업단지 조성 협약을 체결했다. ●작은 도서관 활성화 등 ‘평생학습의 해’ 선언 ‘위대한 도시는 위대한 시민이 만들고 위대한 시민은 평생학습이 만든다.’ 광명시는 올해를 ‘평생학습의 해’로 선언하고 제2의 평생학습 도시로 도약할 기반을 갖춘다. 이를 위해 광명시 평생학습 추진단을 구성하고 평생학습원에 평생학습정책팀도 신설할 계획이다. 평생학습 추진단을 통해 제5차 중장기 종합발전 연구용역 최종보고회에서 나온 광명 평생학습도시 10대 과제를 진행한다. 더불어 평생학습 장학금 사업을 진행하고 포스트 코로나 시대에 대비해 새로운 패러다임의 시민주도 평생학습 사업을 발굴할 예정이다. 평생학습 추진단은 광명시에 있는 43개의 작은 도서관을 활성화하는 사업을 꼼꼼하게 추진한다. 코로나19 이후에도 시민 주도로 온라인 평생학습 체계를 만들고 자발적으로 참여하는 강좌 및 학습모임 플랫폼 구축에 나선다. 또 2021 광명자치대학에 ‘반려동물학과’를 신설해 6개 학과에서 120명을 모집 운영한다. 이와 함께 평생학습 청년인턴제를 실시하며 청년평생학습 온라인 동아리와 장애인 평생학습을 위해 전동휠체어 급속충전기 설치를 추진한다. 이달에는 연령 간·계층 간 평생학습 격차를 줄이고 시민이 고르게 교육받을 수 있는 ‘광명시민 평생학습 장학금’ 토론회를 개최할 예정이다.●다가구·다세대 밀집지역 주택정비사업 추진 광명시는 너부대 마을을 비롯해 광명7동의 새터마을과 광명3동, 광명5동, 철산2동 일대를 도시재생 활성화 지역으로 선정했다. 지역 주민의 의견을 반영해 주차장 확충과 도로 개선, 마을 만들기, 공동체 공간 조성, 집수리, 소규모주택정비 사업 등 원도심 균형 발전을 위한 맞춤형 도시재생사업을 추진한다. 너부대 도시재생 씨앗사업은 국·도·시비를 포함해 한국토지주택공사(LH)와 민간투자금 244억원을 투입해 주택과 생활 사회간접자본(SOC) 시설인 시립어린이집 및 창업지원센터, 공영상가·주차장 등을 조성한다. 원주민들의 둥지 내몰림 방지와 지역공동체 회복을 위해 먼저 올해 말까지 국민임대주택 70가구를 건설해 순환 이주주택으로 활용하고, 2단계로 행복주택 170호와 생활 SOC 시설을 2023년 완공할 계획이다. 시는 지난해 12월 국토교통부 주관 도시재생 뉴딜사업 공모에 광명3동과 새터마을(광명5동) 2개 사업이 선정돼 181억원의 사업비를 확보하고 도시재생 사업을 추진하고 있다. 광명3동의 ‘3동(動)3기(氣)’ 도시재생 활성화 계획이 선정돼 사업비 178억원을 국도비로 확보했다. 새터마을 사업인 ‘다정(多井) 다감(多感)한 새터마을’ 사업도 도시재생 예비사업에 뽑혀 3억여원을 마련했다. 광명3동은 경사지에 좁은 도로와 낡은 주택이 밀집해 있는 노후 주거지역으로 주민 스스로 주거환경을 개선하기 어려운 열악한 지역이다. 특히 보존가치가 떨어지고 자력 재생이 어려운 다가구·다세대 밀집지역 1만 8000㎡ 규모를 공기업인 LH가 참여하는 가로주택정비사업으로 개발한다. 정비사업으로 발생하는 개발이익이 도시재생사업에 활용될 수 있도록 일부 부지를 기부채납받아 인근 저층주거지역 주민들이 이용할 수 있는 공영주차장과 어린이 공원으로 활용할 계획이다. ●245만㎡ 규모의 융복합 첨단 산업단지 수도권 서남부의 경제 지도를 바꾸고 광명시가 경제 자족도시로 도약하는 디딤돌이 될 광명시흥테크노밸리가 올해 첫 삽을 뜬다. 광명시흥테크노밸리 4개 단지 가운데 일반산업단지와 유통단지, 도시첨단산업단지는 보상 절차를 밟고 있어 연내 착공할 것으로 보인다. 광명시흥테크노밸리 종사자와 원주민의 재정착을 위한 배후 주거단지로 조성되는 광명학온 공공주택지구는 지구계획 승인 절차를 밟고 있다. 광명시흥테크노밸리 사업은 경기도와 광명시·시흥시·경기주택도시공사(GH)·LH가 총 2조 4000억원을 투입해 2024년까지 광명시 가학동과 시흥시 무지내동 일대 245만㎡(약 74만평)에 융복합 첨단산업 거점을 조성하는 것이다. 시는 광명시흥테크노밸리를 수도권 서남부의 4차 산업혁명을 선도하는 산업단지로 육성할 계획이다. 특히 영세기업의 고도화와 기술을 끌어올릴 수 있도록 특별팀을 구성해 첨단정보기술과 산업·유통을 접목하는 구상을 한다. 광명학온 공공주택지구 사업은 경기주택도시공사가 9009억원을 투입해 가학동 일대 68만 3475㎡에 주택 4500여가구를 건설하는 것이다. 4차례 전문가 자문회의를 통해 기존의 신도시 틀을 벗어나 주변의 서독산 등 자연 속에서 휴식을 즐길 수 있는 힐링공간으로 만든다. 박승원 광명시장은 “광명시흥테크노밸리가 조성되면 2조 2577억원의 생산 유발 효과와 4만 1180명의 고용 창출 효과를 기대할 수 있다”면서 “주거와 산업이 공존하고 미래 먹거리를 개발할 수 있는 관련 산업으로 파급 효과가 클 것”이라고 전망했다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr

“이제 문 닫고도 환기한다!” LG하우시스가 창호결합형 공기청정 시스템 제품인 ‘LG Z:IN 환기시스템’을 출시했다고 12일 밝혔다. 창문을 열지 않고도 환기하는 방식으로 미세먼지가 많거나 날씨가 추울 때도 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있다는 설명이다. 기존 공기청정기는 실내 공기를 제품 내부에 있는 필터로 거르는 게 대부분이다. 그러나 이 제품은 더러워진 실내 공기를 밖으로 내보내고 바깥 공기를 들여오는 방식이다. 거실이나 침실 등 실내에서 바깥쪽과 접하는 창호에 시공한다. 제품 내부에 있는 감지 센서가 실내 공기질을 자동으로 감지한 뒤 이산화탄소, 휘발성 유기화합물 등 오염된 공기를 바깥으로 배출한다. 바깥 공기 속 미세먼지 등은 프리필터, 탈취필터, 헤파필터 등 3종 필터를 통해 걸러진다. 공기 중 이산화탄소 농도가 높으면 두통이나 어지럼증을 유발할 수 있다. 이산화탄소 농도를 낮추려면 환기가 필요하지만 날씨가 추운 겨울에는 창문을 쉽게 열 수가 없다. 이 제품은 전열교환기를 적용했다. 밖으로 나가는 실내 공기와 유입되는 외부 공기의 열에너지를 교환해 에너지 손실을 줄여 준다. 일반적인 환기보다 실내 온도를 지키는 데 효과적이다. 스마트폰 애플리케이션을 설치하면 집 밖에서도 실내 공기질을 확인할 수 있고 제품을 작동시킬 수도 있다. 이 제품은 기존 창호에 연결해 설치하는 것은 불가능하다. 창호를 교체할 때만 설치할 수 있다. 제품 높이는 창호와 동일하며 폭은 18.5㎝로 얇은 편이다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

6일 저녁 내린 눈을 신속하게 치우지 못해 시민들에 불편을 초래한 것에 대해 서울시가 8일 공식 사과했다. 이날 서정협 서울시장 권한대행은 서울시청에서 브리핑을 열고 “제설작업이 제대로 이뤄지지 못했다”며 “시민 여러분께 큰 불편과 심려를 끼친 점 깊이 사과드린다”고 말했다. 서 권한대행은 “시시각각 변화하는 기상의 특성을 고려해 예보보다 먼저, 예보 이상의 강도 높은 조치를 취해야 했음에도 부족함이 있었다”며 “시민 여러분의 질책을 가슴 깊이 새기고 다시 한 번 긴장의 고삐를 죄겠다”고 약속했다. 서 권한대행은 “폭설 한파 재해 예방 시스템은 물론이고 서울시 재난시스템 전반을 원점에서부터 재정비하겠다”며 재발방지책을 언급했다. 그는 “눈이 오기 전 미리 대비하는 사전 대책으로 전환하고 사고 다발지역과 교통 정체 지역에 대한 제설감지시스템과 온도 하강 시 열에너지를 방출하는 제설시스템을 조속히 도입하겠다”고 말했다. 이어 “제설장비가 진입하기 어려운 이면도로, 골목길에도 염화칼슘 등 제설제가 신속히 도포될 수 있도록 소형 제설장비 도입에도 속도를 내겠다”고 덧붙였다. 현재 서울시내 차도는 89%, 보도는 78%가 제설작업이 진행된 상태다. 주요 간선도로의 제설작업은 100% 완료됐으며 일부 이면도로 및 보도 제설작업이 남아있는 것으로 알려졌다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

“진단장비 작고 가벼워 휴대 용이…정확도 기존 PCR과 같은 수준”장비 상업·상용화엔 추가 연구 필요 국내 연구진이 코로나19 감염 여부를 현장에서 단 17분 안에 정확하게 진단할 수 있는 초고속 ‘나노PCR’(nanoPCR) 장비를 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단(단장 천진우 연세대 교수)은 3일 천 단장과 이재현 연구위원(연세대 고등과학원 교수)팀이 하버드의대 이학호 교수팀과 함께 나노자성물질을 이용해 코로나19 바이러스를 17분 안에 정확히 검출하는 현장진단(POC) 기술을 개발했다고 밝혔다. 현재 국내에서는 코로나19 확진 검사에 정확도가 높은 실시간 ‘역전사 유전자 증폭’(RT-PCR) 방식을 채택하고 있다. 그러나 현행 RT-PCR 방식은 검체 채취에서 바이러스 검출 확인까지 4시간 이상 걸리는 게 현실이다. 이 때문에 신속 대응이 어렵고, 고가의 대형 장비를 갖춘 병원이나 연구소 등으로 바이러스 검체를 운송해 진단해야 하기 때문에 시간과 비용도 많이 든다.연구진은 이런 한계를 극복하기 위해 플라스모닉 금속 물질과 자성을 띠는 물질을 결합해 30~40㎚(나노미터 :10억분의 1ｍ) 크기의 ‘마그네토 플라스모닉 나노입자’(MPN)를 개발했다. MPN은 빛 에너지를 빠르게 열에너지로 바꿔주는 나노입자다. 나노PCR 기계에 바이러스 검체 샘플과 MPN 등을 섞은 용액을 넣고 빛을 가하면 용액이 가열되면서 유전물질 증폭 과정이 시작된다. 처음 6분가량 샘플에 빛을 가하면 온도가 섭씨 42도까지 올라가는데, 이 과정에서 RNA과 DNA로 변화하는 역전사 반응(RT)이 일어난다. 이후 초고속으로 섭씨 60~90도 사이 온도를 올렸다 내리는 작업을 진행해 유전자를 증폭시킨다. 기존 RT-PCR에서는 이 과정에 2시간 이상이 걸리지만 나노PCR에서는 5분 이내에 가능하다는 것이 연구팀의 설명이다. 천 단장은 “MPN 혼합 용액이 녹아있는 튜브가 플라스모닉 효과에 의해 균일하게 데워진다”며 “일반 PCR은 온도가 올라갔다 내려가는 사이클 1회에 2∼3분이 걸려 유전자 증폭에 총 2시간가량 걸리지만 나노 PCR에서는 사이클 40회를 진행하는 데 5분가량 걸린다”고 말했다. 증폭이 끝나면 기계 내에 있는 자석을 활용해 샘플에 자기장을 건다. 이때 검은색의 MPN 입자는 자기장에 끌려 아래로 가라앉고 바이러스의 유전물질은 초록색을 띠는 형광을 내며 위로 떠 오른다. 형광을 띠면 검체 속에 코로나19 바이러스가 있다는 뜻이다. 연구진은 MPN이 자성을 띠고 있어 샘플 내 유전 물질과 나노입자를 자동으로 분리하기 때문에 소량의 DNA로도 정확하게 코로나19 바이러스를 검출할 수 있다고 설명했다. 연구진이 나노PCR을 이용해 코로나19 확진자 75명과 대조군 75명 검체를 검사한 결과, 정확도는 99% 이상, 민감도는 3.2 copies/㎕로 기존 RT-PCR 방식과 비슷한 것으로 나타났다. 나노 PCR은 장치 크기(15×15×18.5㎝)가 작고 무게가 3㎏으로 가볍다. 휴대가 용이해 실험실이나 연구소뿐만 아니라 어디서든 활용할 수 있다.다만 이제 막 개발된 단계이기에 아직 현장 사용은 어려운 상태다. 장비를 상업화하거나 상용화하려면 추가 연구 개발이 필요하다는 것이다. 천 단장은 “PCR 구동 방법을 개량하고 소형화해 코로나19를 현장에서 손쉽고 신속하게 진단하는 PCR 기술을 개발했다”며 “코로나19뿐 아니라 향후 다양한 바이러스 전염성 질병 진단에 유용한 플랫폼으로 활용될 것으로 기대한다”고 말했다. 이 연구 결과는 이날 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’(Nature Biomedical Engineering)에 게재됐다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

국내 연구진이 파스처럼 피부에 붙이기만 하는 것으로 전기를 만들어 낼 수 있는 열전소자를 개발해 주목받고 있다. 이번 기술을 활용하면 배터리 없이도 웨어러블 기기를 작동시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 소프트융합소재연구센터, 서울대 전기정보공학부 공동연구팀은 유연성과 열전달 효율을 높여 피부에 붙이는 것만으로도 전기를 생산해 낼 수 있는 신축성 열전소자를 개발하고 자동화 공정을 통해 대량생산 방안도 제시했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 열전소자는 소재 앞뒤, 겉과 밖 같은 양단의 온도 차이로 인해 만들어지는 전압으로 에너지를 변환시키는 장치로 산업현장 폐열 같은 열에너지를 실생활에서 사용할 수 있는 전기에너지로 변환시킬 수 있다. 기존 열전소자는 단단한 금속 기반 전극과 반도체를 사용해 유연하지 못해 웨어러블 기기에 사용하기 어려웠다. 반면 유연 열전소자는 공기 같은 열차단층이 생겨 열전도율이 낮아지면서 전기발생 효율도 낮았다. 이에 연구팀은 고성능 무기물 열전재료를 은나노와이어가 삽입된 신축성 기판과 연결시켜 유연성을 높이고 열전소자의 저항을 낮췄다. 이를 통해 열전달율을 기존 유연 열전소자보다 8배 이상 높아졌으며 전력생산능력도 3배 이상 향상시키는데 성공했다.또 소프트 플랫폼 공정부터 열전소자 형성까지 복잡한 전체공정을 자동화시켜 소자의 대량생산도 가능하게 했다. 정승준 KIST 박사는 “이번 연구는 외부 열을 이용해 고온감지 센서장갑 같은 웨어러블 기기를 동작시키는 것이 가능하다는 것을 보여줬다”라며 “기능성 복합재료, 열전소자 플랫폼, 배터리 없는 자율주행용 거리 감지 센서를 개발하는데도 도움이 될 것”이라고 말했다. 홍용택 서울대 교수는 “이번 연구는 유연성과 열효율을 동시에 높여 실제 웨어러블 기기를 동작시킬 수 있는 실용성 높은 유연 열전소자를 개발했다는 데 의의가 있다”라며 “배터리 없는 자가발전 웨어러블 기기의 대중화 및 시장성 확보에 크게 기여할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오랫동안 모습을 보이지 않던 태양 흑점들이 최근 지구를 향한 태양면에 나타나 지구촌 별지기들의 망원경을 모으고 있다. 태양 필터 필름을 끼운 쌍안경으로 관측하면 태양의 아랫면 7시 방향에 나타난 흑점을 볼 수 있다. ​연구자들은 태양지진학에 바탕한 기법을 통해 태양 표면 아래의 음향파를 탐지해 지구에서 흑점이 보이기 전에 그 출현을 확인했다. 태양 활동을 예측하는 NSO(National Solar Observatory) 프로그램의 부소장 알렉세이 페프트소프는 성명에서 "우리는 태양 뒷면에서 일어나는 음향 신호의 변화를 측정했다"고 밝히면서 "이 기술을 사용하여 지구를 향한 태양의 측면에서 어떤 일이 일어나는지 며칠 전부터 알 수 있다"고 설명한다. 과학자들은 27일 경 부터 지구보다 몇 배 더 큰 최대 태양 흑점이 태양 앞면에 나타날 것이라고 예측했는데, 이것은 실제로 실현되었다. ​쌍안경이나 작은 망원경에 적절한 필터를 장착하여 흑점을 볼 수 있지만, 특히 어린이들이 보호 장비 없이 망원경을 태양에 겨누지 못하게 주의해야 한다. 자칫 눈을 크게 다칠 수가 있기 때문이다. 태양 흑점을 가장 쉽게 관측하려면 인터넷 몰 등에서 태양 필터 필름을 구입해 종이컵 등에 부착하여 태양을 보면, 태양의 누런 맨얼굴과 그 위에 흩어져 있는 흑점들을 관측할 수 있다.​연구자들은 태양 흑점을 사용하여 태양풍에 의해 생성되는 우주 날씨를 예보하기도 한다. 태양풍이 어떨 때는 엄청난 에너지를 뿜어내기도 하는데, 이를 '코로나 질량 방출(CME)'이라 한다. 태양 흑점 등에서 열에너지 폭발이 발생하면 거대한 플라스마 파도가 지구를 향해 초속 400~1000㎞로 돌진한다. 이럴 경우 마치 지구 자기장에 구멍이 난 것처럼 대량의 입자들이 지구에 영향을 미치는데, 이를 '태양폭풍'이라 한다. 이 물질들은 대기를 통과하는 과정에서 사람에게 직접적인 해를 입히지는 않지만, 위성통신과 통신기기를 활용하는 전자 시스템에 영향을 줄 수 있다. 이 경우 전력망, 스마트폰, GPS 등 위성통신을 사용하는 모든 서비스가 마비될 수 있으며, 대규모 정전사태를 가져와 엄청난 재산상 피해를 낼 수도 있다. 따라서 태양풍의 근원인 태양 흑점이 언제 지구를 향할 것인지 아는 것이 필수적이다. 하지만 태양풍이 실어다주는 하전 입자들은 고위도의 지구 상공에 아름다운 오로라를 만들기도 한다. "활성 흑점의 존재를 최대 5일 전에 예측하는 우주 날씨 예보는 현대 기술 중심 사회에 매우 가치가 있는 일"이라고 페프트소프 부소장은 강조한다. 태양은 현재 11년의 흑점 주기의 초기의 비교적 조용한 시기에 있다. 이번에 나타난 태양 흑점 그룹은 이 주기에서 관찰된 가장 강력한 신호를 생성했다고 NSO 과학자 키란 자인이 같은 성명에서 덧붙였다. NSO는 미국 국립과학재단과 국립해양대기국에서 자금을 지원하는 GONG(Global Oscillation Network Group)을 통해 태양을 모니터링하는 전 세계 6개의 모니터링 스테이션을 보유하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

섬진강 등 일부 지역에 500년 만에 가장 많은 비가 내리고, 제한 급수가 실시되는 등 기후변화를 넘어 기후위기의 시대가 도래하고 있다. 전 세계적으로도 가뭄이 이어지는 ‘메가가뭄’과 ‘데이제로’라는 말이 등장할 정도로 심각한 물 부족 현상이 현실화됐다. 기후위기 시대, 우리는 어떤 준비를 하고 있을까. 물관리 일원화가 2018년 실현됐지만 여전히 하천은 국토교통부, 소하천(풍수해)은 행정안전부, 농업용수는 농림축산식품부가 관리하면서 반쪽짜리 일원화라는 지적이 끊이지 않는다. 댐 수량 조절과 하천 수질은 환경부가 담당하고 물이 흐르는 통로인 하천 공간과 시설물은 국토부가 관리하는 기형적 형태다. 기후변화로 반복·심화되는 홍수와 가뭄 피해 예방을 위해 체계적인 물관리가 필요하지만 정부 차원의 논의는 부족했다. 올해 호우에 따른 막대한 홍수 피해는 하천 관리와 댐 관리 분절에 따른 ‘구조적 한계’에 의한 필연적 결과다. 국민들이 물관리 일원화의 효과를 체감하지 못하는 상황에서 그동안 경험하지 못한 피해는 정부 정책 불신으로 이어진다. 환경부와 서울신문은 17일 공동으로 기후위기 시대 대응을 위한 통합 물관리 정책을 모색하기 위해 물 분야 원로들의 고견을 듣는 자리를 마련했다. 좌담회에는 조명래 환경부 장관과 곽결호(전 환경부 장관) 한국물포럼 총재, 이상은 전 한국환경정책·평가연구원(KEI) 원장이 참석했다. -기후위기 시대 물관리에 어떤 준비가 필요할까.곽결호 총재(이하 곽 총재) “지구온난화로 인한 기후변화 속도가 너무 가파르고 크기가 심대하다. 연장선상으로 물 분야에서 야기되는 문제도 아주 심각하다. 현상으로 보인 것이 올해 집중호우로 인한 피해 발생이다. 기후위기라는 표현은 결코 과장된 게 아니다. 물 분야에서 과거에 보지 못한 피해와 잦은 빈도, 극한 가뭄의 지속 시간과 발생 빈도 또한 잦아질 것이다. 이것이 기후위기 시대 물 분야가 직면한 문제다.”이상은 전 원장(이하 이 전 원장) “유엔기후변화정부간협의체(IPCC) 보고서는 아주 간헐적으로 집중호우가 내리지만 집중화되는 것으로 예측했다. 전통적인 건기와 우기가 어긋나고 태풍이 오는 시기가 점점 늦춰지는 등 기후변화가 물관리에 미치는 영향은 굉장히 크다. 현재 물관리 체계는 기후변화가 심각하지 않을 때 갖춰졌다. 포괄적으로 아우를 수 있는 시스템을 갖춰야 한다.” -우리나라의 치수 관리 수준과 정부의 준비 상황은.조명래 장관(이하 조 장관) “올여름 집중호우 피해는 일목요연하게 설명하기 힘들고, 어느 한 군데 책임을 돌리기 어려운 게 사실이다. 이 상황을 만든 게 결국 기후변화다. 예측 불가능한 상황은 더 잦아질 것이라고 예상된다. 섬진강 유역은 앞으로 50년 이내 두 배의 강수가 될 것이다. 극한 가뭄과 극한 홍수가 동시에 반복되는 전형적인 기후변화가 초래한 물 분야의 재난적 현상이 아닌가 한다. 기후변화라는 게 굉장히 큰 개념이지만 올해 홍수를 보면 여러 가지 시스템 작동의 부작용을 만든다. 물관리 시스템이 구석구석에 어떻게 영향을 미치는지 진단해 처방하는 것이 중요하다.” 이 전 원장 “댐을 잘 운영해 홍수를 조절하고 가뭄에 대응하는 것에는 고도의 테크닉이 필요하다. 우리나라의 홍수 관리 능력은 세계에서도 최고 수준이다. 다만 다목적 댐이 만병통치약이라는 개념에선 벗어나야 한다. 제방을 쌓는 것보다 하천이 갖고 있는 수용 능력을 높여야 한다. 하천의 건강성을 돌려주고 도시 개발 시 투수율을 높이는 계획을 반영하는 등 다양한 대책이 병행돼야 한다.” 곽 총재 “다목적 댐의 한계 지적은 충분히 타당하나 홍수 관리, 용수 공급, 하천 생태계 보전 등에서 역할이 크다. 문제는 댐 관련 운영 규정 등 전체적인 수정이 이뤄지지 않았다는 것이다. 이전 건설부에서 국토교통부, 환경부로 넘어왔지만 간과됐다. 큰 사건이 터져야 그때 발상을 전환하고, 진전된 대책이 나오게 된다. 올해가 시사적으로 보여 주는 사례다.” -대책이 작동하려면 기반, 물관리 일원화가 필요한데 어떻게 풀어야 하나. 이 전 원장 “DJ(김대중) 정부 때 일원화가 상당히 깊이 논의됐는데 당시는 수질 위주에 관심이 집중됐다. 수질은 당연한 것이고 양적인 부분도 고려돼야 한다. 재난 분야는 행안부가 맡고, 특히 농업용수는 건들지도 않은 상태다. 하천 관리뿐 아니라 농업용수까지 같이 고려한 일원화가 필요하다. 환경부로 일원화된다 해도 부처 간 유기적인 협조가 안 된다면 효과를 보기가 어려울 것이다.” 곽 총재 “산업화, 도시화로 물 사용자가 많아지고 수질 문제가 부각되면서 수질·수량 분야가 통합됐다. 명목적·관념적으로는 통합됐지만 가장 비중이 큰 인프라인 하천은 분리돼 있다. 섬진강 홍수 피해 조사에서 시시비비가 갈릴 것이다. 관리 기관이 다르기 때문이다. 물관리는 유역 단위로 권한을 주고 책임지는 시스템으로 가야 한다.” -지역 간 물을 둘러싼 갈등이 심한데 상생의 물관리가 가능할까. 조 장관 “환경부의 여러 정책 중에 가장 어려운 게 물 이용 문제다. 이해관계가 첨예하고 쉽게 풀 수도 없다. 주민들은 앞마당에 흐르는 물을 자신들의 것으로 생각한다. 일부 희생이 있으니 전혀 틀린 주장은 아니나 과도한 면이 있다. 기본적으로 이해당사자들이 의사 결정 과정에 참여하는 게 중요하다. 지역 민주주의가 유역 민주주의로 완성된다고 할 정도로 지역의 물 갈등이 심각하다. 홍수 피해 현장에서 사전에 방류를 알려 달라, 결정에 참여하게 해 달라는 주민들의 요구가 많았다.” 곽 총재 “지역에 가 보면 정부에 대한 불신이 심각하다. 과거에 이렇게 해 주겠다 공약하고 세월이 지나면 사람 바뀌고 뭐 바뀌고 해서 나는 모른다는 식이다. 주민 입장에서는 공무원, 정부 다 거짓말쟁이다. 물 문제는 정치 이슈가 되기 쉬운 민감한 문제다. 끊임없이 주민들과 접촉하고 대화해야 한다. 이를 생략하고 정부 정책을 만들면 집행이 안 된다. 주민과 함께하는 거버넌스가 더디지만 가장 빠른 길이다.” -정부가 최초로 물관리 기본계획을 준비 중인데. 이 전 원장 “얼마 전 홍수를 겪었지만 가을 가뭄이 심각하다. 과거 민란이 발생한 원인을 보면 홍수가 아니라 가뭄 때 일어났다. 가뭄 대책도 홍수 대책 못지않게 중요하다. 우리나라는 가용수 자원의 40% 이상을 사용하고 있는 물 스트레스가 높은 국가다. 물의 양이 부족하기보다 물 사용이 많기 때문이다. 물 사용을 줄이고 물 순환을 늘리는 대책이 필요하다.” 곽 총재 “치수와 이수, 가뭄 대책도 무겁게 접근해야 한다. 식수 공급이 중단되면 어떤 사태 벌어지겠는가. 공업용수가 중단되면 제조업이 문 닫고, 농업용수가 제한되면 식량 부족으로 이어지고 하천 생태계가 말라붙어 버린다. 정부가 기본계획 수립 때는 모든 역량을 모으지만 실행계획으로 잘 이어지지 않는다. 실행력을 높이는 고민이 필요하다.” -국회 시정연설에서 대통령이 2050년 탄소 중립을 선언했는데 물 분야 관련성은. 조 장관 “상하수도 스마트화는 기후 위기시대 적응력을 높이는 대책이다. 디지털화로 결합시켜 각종 물 처리 또는 측정 장비, 시설을 결합해 적정량의 물을 적시에 보급하게 된다. 불필요한 물 사용을 줄이고 수질 확보도 자동적으로 가능하다. 수열에너지, 수상 태양광 등 탄소 배출 없는 물에너지를 활용해 탄소 중립을 실현할 계획이다.” -기후위기 시대 한번 더 돌아봐야 할 분야가 있다면. 곽 총재 “물은 생명이다, 만물의 근원이다. 물 자원 보존량, 사용 양태, 또 기후위기 시대 현실로 다가온 물 문제를 국민들에게 충분히 알리는 것이 중요하다. 젓가락 하나는 세울 수 없지만, 젓가락 열 개는 얼기설기 세울 수 있다. 하수 처리 기술과 소재 등 민간에서 창출한 성과들이 해외에 진출할 수 있도록 하는 뒷받침도 요구된다.” 사회 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr정리 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

풍력이나 태양광 같은 친환경 에너지가 보급될수록 주목받는 업종이 있습니다. 바로 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)입니다. 태양광이나 풍력 모두 전력 생산량 변동이 심하고 태양광의 경우 밤에는 아예 발전할 수 없기 때문에 단독으로는 수력, 화력, 원자력 같은 기존의 발전 방식을 대체할 수 없습니다. 따라서 남는 전기를 어딘가 저장했다 필요할 때 공급할 수 있는 시스템이 필요합니다. 현재 남아도는 전기를 저장하는 대표적인 방법은 리튬 이온 배터리와 댐을 활용한 양수력 발전입니다. 전자의 경우 리튬 이온 배터리가 너무 비싸고 후자의 경우 실제로 경제적으로 발전에 적합한 댐이 많지 않다는 단점이 있습니다. 따라서 전 세계 많은 과학자들이 많은 에너지를 저장할 수 있는 저렴하고 안전한 대안을 찾고 있습니다. 이 가운데 하나가 바로 공기 압축 에너지 저장입니다. 공기는 어디서든 쉽게 구할 수 있고 그 자체로는 공짜입니다. 따라서 공기를 압축해서 에너지를 저장하고 필요할 때 압축 공기로 터빈을 돌려 전기를 생산하면 저렴하게 에너지를 저장할 수 있을 것 같지만, 사실 한 가지 문제가 있습니다. 바로 공기를 압축하고 팽창시킬 때 열에너지 이동이 발생한다는 점이죠. 공기를 압축하는 과정에서 열에너지가 발생하고 다시 팽창시키면 열에너지를 흡수하는데, 이 과정에서 결국 에너지를 잃게 되어 효율이 급격히 떨어질 뿐 아니라 시스템 자체에 부하를 줍니다. 이 문제를 극복하는 것이 압축 공기 에너지 저장 시스템 개발의 핵심 과제입니다. 영국의 에너지 스타트업인 하이뷰 파워(Highview Power)는 액화 공기 에너지 저장시스템(Liquid Air Energy Storage, 이하 LAES)을 해결책으로 제시했습니다. 아예 액화될 정도로까지 공기를 압축하고 여기에서 나오는 열에너지는 별도의 저장 시스템에 담았다가 다시 기화할 때 사용하는 시스템입니다. 물론 이 과정에서도 에너지 누수가 발생하지만, 하이뷰 파워의 크리오배터리(CRYOBattery)는 냉매를 이용해 기화 팽창 시 발생하는 냉각 에너지도 압축 냉각 시 활용해 에너지 효율을 높였습니다. 크리오배터리의 또 다른 핵심 기술은 액화공기 저장 기술입니다. 공기를 압축해서 보관하기 위해서는 거대한 고압 탱크가 필요하지만, 크리오배터리는 아예 영하 196도까지 온도를 낮춰 액화공기를 만들기 때문에 높은 압력을 견딜 저장 탱크가 필요하지 않습니다. 부피도 액화 과정에서 1/700로 줄어듭니다. 관련 기술은 이미 액화천연가스(LNG)을 통해 검증되었습니다. 하지만 이 기술이 실제로 잘 작동하는지 확인하기 위해서는 역시 실제 테스트 시설을 만들어 운용해봐야 합니다. 영국 정부는 이를 위해 2014년 800만 파운드(117억 원)를 지원해 15MWh급 테스트 시설을 건설했습니다. 2018년부터 상업 운전에 들어간 맨체스터 근방의 필스워스(Pilsworth) 크리오배터리 시스템은 최대 5MW의 출력이 가능해 5000가구에 전력을 공급할 수 있습니다. 이를 통해 크리오배터리의 가능성을 검증한 하이뷰 파워는 영국 정부에서 1000만 파운드 (146억 원)을 지원받아 2023년까지 50MW/250MWh급 상업 에너지 저장 시스템을 건설한다고 발표했습니다. 맨체스터에서 13km 떨어진 캐링턴에 건설되는 대형 크리오배터리는 5만 가구에 5시간 정도 전력을 공급할 수 있는 용량으로 현재 건설된 가장 큰 리튬 이온 배터리 ESS와 비슷한 수준입니다. 하지만 LAES가 널리 사용되기 위해서는 넘어야 할 산도 많습니다. 기본적으로 액화천연가스와 같은 방식으로 저장하긴 하지만, 액화와 기화 과정을 매일 반복할 경우 기계적 스트레스는 이보다 더 클 수밖에 없습니다. 하이뷰 파워의 주장처럼 내구성이 30년이나 될지는 아직 미지수입니다. 더 중요한 것은 에너지 전환 효율입니다. 리튬 이온 배터리는 비싸긴 하지만, 90% 이상의 에너지 전환 효율과 신뢰성이 검증된 방식입니다. 크리오배터리는 이제 개발 초기 단계로 신뢰성과 효율성을 앞으로 입증해야 합니다. 그럼에도 LAES에는 몇 가지 큰 희망이 있습니다. 우선 리튬처럼 비싸고 한정된 자원을 사용하지 않고 어디서나 구할 수 있는 공기를 이용해 자원 수급 걱정이 없습니다. 또 규모의 경제를 달성하기도 쉽습니다. 저장 용량을 10배 늘리기 위해서 저장 탱크의 용량을 10배로 늘려도 가격은 10배 늘어나지 않기 때문입니다. 따라서 저장 시설의 규모가 커질수록 LAES의 장점이 분명해질 것입니다. 다만 실제로 대규모 에너지 저장 목적으로 유용하다는 것을 입증해야 합니다. 현재 건설에 들어간 캐링턴 크리오배터리는 이를 입증해 보일 첫 무대가 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

기업가치 1조원 이상인 환경·에너지 분야 ‘그린 유니콘’ 기업 육성을 위한 생태계 조성이 이뤄진다. 환경부와 중소벤처기업부는 3일 서울 강남 포스코 체인지업그라운드에서 2020년 ‘그린 뉴딜 유망기업 100’ 지원사업에 선정된 41개 기업이 참가한 가운데 출범식을 가졌다. 출범식에서는 ‘그린 스타트업·벤처 육성 방안’도 발표됐다. 그린 뉴딜의 차질 없는 이행과 그린 경제로의 신속한 전환에 핵심 역할을 담당할 그린 기업 육성을 위한 첫 번째 종합대책이다. 그린 스타트업 2000 프로그램을 신설해 창업 기업 2000개를 발굴하고 혁신제품의 국가·공공기관 구매 등 성장 지원도 이뤄진다. 청정대기·생물소재·수열에너지·미래폐자원·자원순환 등 5개 선도 녹색 분야 육성을 위해 광주·인천·춘천 등 5개 지역에 녹색융합 클러스터를, 도심역세권에는 그린 스타트업 타운을 조성할 계획이다. 환경부 관계자는 “이번 대책 추진으로 2025년까지 그린 분야 신규 창업 2000개를 비롯해 1만개 이상 지원 혜택, 그린 일자리 2만 5000여개 창출 효과를 기대하고 있다”고 밝혔다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

헤파람이 신개념 한방향 급기장치인 무풍환기청정기를 선보여 주목을 받고 있다. 실내 공기의 중요성이 높아짐에 따라 2013년 12월 27일부터 시행됐던 건축법 시행 규칙이 올해 4월 9일부터 대상이 확대 및 강화됐다. 건축법 시행규칙에 따르면 신축, 리모델링을 하는 100세대 이상의 아파트나 주택은 반드시 기계식 환기설비를 의무적으로 설치하도록 법을 제정했는데기존 100세대에서 30세대 이상으로 확대된 것이다. 이와 더불어 ‘실내공기질 관리법’에 따라 2019년 7월 1일부터 강화된 환경부 기준을 고려해 민간 노인요양시설과 어린이 놀이시설, 영화관 등의 다중이용시설에도 환기설비 설치를 의무화했다. 최근 코로나19 바이러스 사태로 인하여 실내 환기의 중요성은 더욱 대두되고 있는데 법적으로도 의무화 된 기계식 환기설비이지만 기계식 환기설비를 선택할 때에도 올바른 선택이 필요하다. 일반 가정의 화장실이나 주방후드팬 등에서 흔하게 볼 수 있는 환기장치는 2~3개의 환풍기가 설치되어 있는데 필요에 의해 작동시 실내 오염공기가 외부로 배출되고 배출된 공기량만큼의 외부 미세먼지 등의 오염 공기가 틈새 등으로 빨려 들어오게 된다. 이로 인해 실내 공기오염은 물론 실내 공기가 부족해지면서 실내 공기를 보충해주는 청정 급기장치의 필요성이 절실한 것이다. 이에 헤파람은 부족해지는 실내공기, 즉 산소부족현상을 해소할 수 있는 신개념 한방향 급기장치인 무풍환기청정기를 선보였다. 창문을 닫은 상태에서도 한방향 청정 급기 방식을 통해 실내에 신선한 새공기를 불어넣고 실내에 청정양압환경을 조성함으로써 실내 산소 부족 현상을 해소하는 것은 물론 실내 오염된 공기를 창틈이나 문틈 등으로 밀어냄으로써 최소한의 배출에너지만으로 청정 환기를 유지하여 에너지세이빙 측면에서도 탁월한 환기 방식이다. 헤파람 기술연구소는 “오염공기를 배출하는 환풍구나 주방후드에 전열교환기의 배출라인(RA)을 연결하면 매우 합리적이지만 별도의 여과장치나 덕트라인 등 구성의 문제점으로 어려움이 있다”며 “창틀에 간단하게 설치하여 창문으로 새어나가는 열에너지를 회수할 수 있는 창틀형 헤파람 설치가 한층 더 돋보일 것”이라고 밝혔다. 한편 헤파람 환기청정기는 오는 8일 k쇼핑을 시작으로 렌탈 서비스를 선보일 예정이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

하루 만에 36°C가 떨어진 미국 콜로라도 덴버, 38°C를 넘는 시베리아 폭염 그리고 동아시아의 극한 강우 등 유례없는 기후위기가 세계를 강타하고 있다. 우리나라도 올해 장마 기간 전국 평균 강수량이 평년의 두 배에 이르는 등 예외가 아니다. 지난 8월 8일과 9일의 기록적인 집중호우는 많은 피해를 야기했다. 중요한 점은 이러한 상황을 이제는 ‘기상이변’이 아닌 ‘새로운 일상적 기준’으로 받아들여야 한다는 것이다. 유엔은 지구온난화에 따른 물순환 패턴의 급격한 변화를 우려하며 합리적ㆍ과학적인 물관리가 기후변화 적응의 90%를 차지한다고 밝혔다. 2020년 ‘세계 물 개발 보고서’에서는 물관리를 통한 기후변화 대응이 2015년 ‘파리기후협정’ 및 지속가능한 목표(SDGs) 달성을 위한 핵심 요소라고 역설한다. 국제물협회(IWA) 역시 2050년 탄소중립을 실현하기 위해서는 물관리 분야에서 전체 탄소배출 감축량의 최대 20%까지 담당해야 한다고 발표했다. 전 세계적으로 물관리가 기후변화 적응은 물론 완화에 중요한 요소임을 강조하며 혁신적인 전환을 요구하고 있다. 지난 8월 환경부가 ‘기후위기 대응 홍수대책 기획단’을 발족하고 국회가 지난달 24일 ‘기후위기 비상대응 촉구 결의안’을 의결하는 등 기후변화 대응에 박차를 가하는 점은 고무적이다. 합리적인 물관리를 통해 기후변화에 선제적으로 대응하기 위해서는 몇 가지 정책과제 실현이 시급하다. 우선 하천 관리 일원화를 조속히 완성해야 한다. 치수 관리는 댐과 하천이 분담하고 있는데 홍수는 예측하지 못한 폭우, 제방 붕괴와 월류 등 복합적인 요인으로 발생할 수 있어 통합적 하천관리가 중요하다. 하지만 지난 2018년 환경부를 중심으로 한 물관리 일원화에도 국가 하천은 여전히 환경부가 수량을, 국토부가 하천 제방과 정비 등 시설을 관리하고 소하천은 행안부의 몫이다. 이번 수해의 원인을 파악하고자 환경부가 지난 8월 ‘댐관리조사위원회’를 구성했으나 하천이 빠진 댐 운영 조사만으로는 정확한 원인 파악과 개선책 마련에 한계가 있어 보인다. 이제는 하천관리에 수량, 수질 및 방재까지 포괄하고 국가하천부터 소하천까지 아우르는 통합적 관리체계로의 전환을 서둘러야 한다. 물관리 일원화는 하천에 대한 통합적인 관리시스템이 완성돼야만 진정한 정책 효과를 거둘 수 있다. 둘째, 적극적인 물관리 투자가 선행돼야 할 것이다. 2020년 국가 사회간접자본(SOC) 예산을 보면 도로와 철도가 각각 7조원에 달하고 있으나 하천관리는 1조원 수준에 불과하다. 또 매년 발간하는 ‘홍수피해 상황조사 보고서’에 따르면 2018~19년 수해 하천 190곳의 98.4%가 지방하천인데, 지자체의 만성적인 재원 부족으로 인해 치수를 위한 예산을 안정적으로 확보하고 집행하는 데 구조적인 어려움이 있다. 정부는 지자체의 치수 재원 부족을 지자체의 책임으로만 돌리지 말고 하천관리에 대한 투자를 점진적으로 확대하고 재정이 열악한 지자체를 적극 지원해야 한다. 셋째, 친환경 물에너지 보급 확대를 위한 법적·재정적 지원이 필요하다. 기후변화에 대응하기 위해서는 치수와 같은 적응대책과 함께 온실가스 감축 등 완화대책도 필수적이다. ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC) 보고서들은 지구 온난화로 인한 물 재해를 최소화하기 위해 탄소중립(Net-Zero)의 필요성을 강조하고 있다. 탄소중립이란 이산화탄소를 배출한 만큼 흡수하는 대책을 세워 실질적인 배출량을 ‘0’으로 만든다는 개념이다. 유럽연합(EU) 등 세계 주요 국가는 2050년까지 탄소중립을 목표로 하고 있으며 우리 정부도 신재생에너지 보급 확대 등이 포함된 ‘한국판 뉴딜’을 발표하며 세계적 추세에 동참하고 있다. 특히 물을 이용한 수상태양광, 수열에너지 등 새로운 친환경 에너지사업이 신속하게 확대될 수 있도록 법적·재정적 지원이 절실하다. 사실 자원, 에너지, 폐기물의 악순환 구조는 우리 정부는 물론 인류 전체가 당면한 불편한 진실이다. 자원, 에너지, 폐기물의 선순환 구조를 구축하기 위해서는 물이 가지는 환경적 함의와 미래가치를 새롭게 인식할 필요가 있다. ‘물은 만물을 이롭게 하면서도 남과 싸우지 않으니 세상에서 으뜸가는 선’(上善若水ㆍ상선약수)이라는 노자의 말씀이 있다. 영원히 인류에게 이롭고 세대 간 다툼을 피하면서 환경 정의를 실현하는 물관리의 혁신적 지혜를 다시 한번 생각한다.

냉전 시대인 1950년대 미국과 소련은 핵을 파괴 무기로만 사용하는 것이 아니라 잠수함, 항공모함, 비행기, 우주선 등의 동력원으로 사용하는 연구를 진행했습니다. 원자력의 힘을 빌면 오랜 시간 연료 보급 없이 움직일 수 있는 군함과 비행기, 로켓을 만들 수 있기 때문입니다. 미국은 1955년부터 1972년까지 미 항공우주국(NASA)와 미국 원자력 위원회 (AEC)를 중심으로 다양한 형태의 프로토타입 핵열추진(Nuclear Thermal Propulsion, NTP) 로켓 엔진을 개발했습니다. 핵열추진 로켓 엔진은 핵연료에서 나오는 열에너지로 추진체를 가열해 분사하는 방식의 로켓 엔진입니다. 추진체로 사용되는 물질은 대개 액체 수소입니다. 차가운 액체 수소를 고온의 핵연료봉 사이로 주입해 고온 고압 상태의 수소 가스로 만든 후 로켓 엔진을 통해 분사해 추진력을 얻는 것입니다. 이 방법은 1950년대 개발된 원자로 기술로도 실현이 가능해 수십 개의 프로토타입 엔진이 개발되고 테스트됐습니다. 당시 NASA는 달보다 훨씬 멀리 떨어진 화성 탐사 우주선에 이 원자력 로켓 엔진을 사용할 계획이었습니다. 하지만 천문학적인 비용 문제와 더불어 사고 시 방사능 유출 문제 때문에 결국 취소되기에 이릅니다.그러나 NASA가 핵열추진 로켓 개발을 완전히 포기한 것은 아니었습니다. 몇 년 전부터 NASA는 민간 업체와 협력으로 더욱 안전하고 신뢰성 높은 차세대 핵열추진 로켓을 개발하는 프로젝트에 착수했습니다. 우주 비행사를 화성처럼 먼 장소까지 보내기 위해서는 기존의 화학 로켓이나 이온 로켓을 뛰어넘는 강력한 로켓이 필요하기 때문입니다. 화학 로켓은 추력은 강력하지만, 효율이 매우 낮아 먼 장소까지 대형 우주선을 보내려면 엄청난 양의 연료가 필요합니다. 대안으로 개발된 이온 플라스마 엔진은 효율은 좋은 편이지만, 대신 추력이 매우 약해 소형 우주선에서만 사용할 수 있습니다. 원자력 로켓은 효율도 좋고 추력도 강해 우주 비행사를 화성이나 그보다 더 먼 장소로 보낼 장거리 대형 우주선에 적합합니다. 따라서 NASA가 여러 가지 어려움에도 핵열추진 로켓을 계속해서 시도하는 건 당연해 보입니다. 그런데 원자력 우주선에 관심이 있는 미국 정부 기관은 나사 하나만이 아닙니다. 미국 방위 고등 연구 계획국(DARPA) 역시 핵열추진 로켓 엔진에 관심을 보이고 있습니다. DARPA는 고순도 저농축 우라늄(HALEU, High-Assay Low Enriched Uranium)을 이용한 핵열추진 로켓 엔진 개발을 위해 그리폰 테크놀로지스(Gryphon Technologies)사와 1400만 달러에 계약을 맺었다고 발표했습니다. 그리폰 테크놀로지스가 개발하는 원자력 로켓에 대해서는 핵열추진 방식이라는 것 이외에 공개된 내용이 거의 없습니다. 다만 DARPA의 DRACO(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations) 프로그램의 일부로 개발된다는 점을 생각하면 지구–달 선회 궤도를 신속하게 이동할 수 있는 핵열추진 우주선 개발이 가능한지 알아보려는 것으로 보입니다. 현재 NASA는 여러 다국적 파트너와 함께 인류를 다시 달로 보내는 아르테미스 계획을 추진하고 있습니다. 달 위성 궤도에 최초의 달 우주 정거장인 루나 게이트웨이를 건설하고 2024년에는 우주 비행사를 달 표면에 착륙시킬 계획입니다. 지구와 달 사이를 오가는 아르테미스 임무에는 모두 재래식 화학 로켓이 사용됩니다. 하지만 그런 만큼 상당히 많은 연료가 필요해 적지 않은 비용이 들어갑니다. 만약 원자력 로켓이 있다면 핵추진 항공모함이나 잠수함처럼 수시로 연료를 보급하지 않아도 되기 때문에 민간 탐사 임무는 물론 군사 목적의 우주 비행도 수월해질 것입니다. DARPA의 의도는 결국 미국의 군사 행동 범위를 달을 포함한 더 먼 우주로 확장하려는 것으로 볼 수 있습니다. 다만 실용적이고 안전한 핵열추진 로켓을 개발하는 일은 쉽지 않은 과제가 될 것입니다. 원리는 간단하지만, 기본적으로 외부로 노출된 원자로나 마찬가지라 안전성 문제가 항상 따라다닐 수밖에 없기 때문입니다. 갑자기 팽창하는 수소 가스의 압력을 몇 년간 지속적으로 견딜 수 있는 엔진 역시 어려운 과제입니다. 1400만 달러의 연구비로는 쉽게 극복할 수 없는 기술적 문제가 있기 때문에 이번 연구 개발 프로그램은 타당성을 검토하기 위한 초기 연구로 생각됩니다. 하지만 이런 연구에 투자한다는 것 자체가 미국이 미래 우주 진출 프로그램을 진지하게 생각하고 있다는 의미입니다. 사실 DARPA가 진행한 많은 연구 프로그램이 결국 성공하지 못하고 중단되긴 했지만, 실패할 가능성이 있더라도 그럴 만한 가치가 있다면 도전하는 것이 DARPA의 목적이기도 합니다. 이런 도전 정신이 여러 가지 어려움에도 불구하고 미국이 오랜 세월 초강대국의 지위를 유지할 수 있는 이유 중 하나일 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

2027년 완공되는 영동대로 복합환승센터에 한강물을 활용한 신재생 수열에너지 시스템이 도입된다. 　서울시는 영동대로 복합환승센터에 수열에너지를 도입한 친환경 냉난방 시스템을 구축한다고 24일 밝혔다. 　수열에너지 시스템은 여름에는 대기보다 낮고, 겨울에는 따뜻한 수온을 활용한 신개념 친환경 냉난방 기술이다. 영동대로 복합환승센터 인근을 통과하는 한강수 광역원수관의 물을 이용해 열교환 장치인 ‘히트펌프’에 통과시킨 후 하천수의 열을 실내의 열기·냉기와 교환시켜 냉난방에 사용하는 원리다. 　수열에너지 활용은 프랑스 파리, 캐나다 토론토 등 일부 세계 대도시에 도입됐다. 국내에서는 롯데월드타워에 적용됐지만, 공공 인프라에는 서울시가 전국 최초로 도입한다. 　서울시는 영동대로 복합환승센터 냉난방의 70%를 수열에너지로 공급할 계획이다. 지역난방을 사용할 때보다 온실가스를 연간 약 1000t 감축하고, 전기료 등 운영비도 매년 3억원 절감할 수 있을 것으로 예상된다. 대규모 부지를 확보할 필요가 없어 부지 보상비, 설치 공사비 등 약 205억원을 절감하는 효과도 있다. 건물 외부에 냉각탑을 설치하지 않아도 돼 소음과 진동 없는 녹지광장을 제공할 수도 있다. 　영동대로 복합환승센터는 영동대로를 통과하도록 계획된 5개 철도와 버스를 하나로 묶어 동남권 국제교류복합지구의 대중교통 체계를 지원하는 시설이다. 문화, 공연, 전시 등 다양한 콘텐츠도 제공한다. 　박상돈 도시기반시설본부장은 “영동대로 복합환승센터에 수열에너지를 도입해 대규모 예산을 절감하고, 온실가스를 감축할 수 있을 것으로 기대된다”며 “다른 사업에도 한국수자원공사와 수열에너지 활용 방안을 적극적으로 발굴하고 적용할 수 있도록 최선을 다해 추진하겠다”고 말했다. 이민영 기자 min@seoul.co.kr

인류의 미래가 달린 기후 변화를 예측하고, 특히 해수 온도의 변화폭을 측정할 수 있는 새로운 방법이 공개됐다. 일반적으로 온실가스에 의해 대기에 갇힌 열에너지의 90%는 바다로 흡수된다. 이로 인해 바닷물의 온도가 상승하고, 따뜻해진 바닷물이 극지방의 빙하를 녹이면서 더욱 극심한 기후 변화를 야기한다. 이 때문에 해수 온도의 변화를 측정하는 것은 기후 변화의 정도를 파악하고 이로 인한 피해를 막는 가장 기초로 꼽히지만, 수심 2000m 이상의 깊은 바닷속 온도를 측정하는 일은 쉽지 않았다. 지금까지는 무인 측정 장비인 ‘아르고’(ARGO) 등을 이용해 수온을 측정해왔지만, 일부 해저 지역은 아르고를 이용하는 것이 환경상 불가능하거나 데이터가 정확하지 않았다. 이에 미국 캘리포니아공과대학 연구진은 음파의 속도와 변화를 측정하고 이를 분석해 해수 온도의 변화를 살피는 시도를 했다. 연구진은 2005~2016년 인도양 해저에서 발생한 미진(微震) 4000여 건의 데이터를 분석했다. 그 결과 미진으로 인한 음파의 속도 변화가 기존의 장비인 아르고의 분석 결과와 상관관계가 있다는 사실을 확인했다. 구체적으로 물 분자의 진동에 의해 발생하는 수중 음파는 높은 온도에서 더욱 빠르게 흔들린다. 즉 음파 진동이 빠른 해저 구역일수록 수온이 높다는 사실을 추측할 수 있는 것. 게다가 음파는 수중에서도 매우 멀리까지 뻗어 나갈 수 있기 때문에 기존의 장비가 미치지 못하는 깊은 바다부터 먼 바다까지 보다 쉽고 빠르게 수온을 측정하고 변화를 감지할 수 있다는 장점도 있다.이러한 방법이 처음으로 고안된 것은 1970년대 후반이었지만, 인간이 인위적으로 만든 음파가 해양 생물에게 영향을 미칠 가능성 및 비용 문제 등으로 현실화 되지 못했다. 그러나 연구진은 인위적인 음파가 아닌, 해저 지진 시 자연적으로 발생하는 음파를 해수 온도 측정에 이용하는 방식을 사용한다면, 위의 단점을 보완할 수 있을 것으로 보인다고 밝혔다. 연구진은 “우리는 전 세계 심해의 변화가 저평가 또는 과대평가 돼 있는지를 알아내기 위해 더 많은 지역과 다양한 시간대에서 이 방법을 적용해야 한다”면서 “수중 음파를 통해 축적한 데이터에는 심해의 온도 변화에 대한 중요한 정보가 포함돼 있을 것”이라고 설명했다. 이어 “이러한 방법은 현재 수온 측정 제한 수심인 2000m보다 더 깊은 바닷속 온도도 측정할 수 있어 매우 유용하다”면서 “다만 이번 결과는 인도양이라는 특정 지역과 지난 10년이라는 시간에 국한된 결과인 만큼 추가적인 연구가 이어져야 한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

여름에 시원, 겨울에 따뜻한 수온 활용냉각탑 필요 없어 경제적이고 친환경환경부 2040년까지 1000㎽ 공급 계획춘천에 수열에너지 융복합 클러스터 하천수 활용의 관건은 배출수 안전성생태계 미치는 영향 아직 데이터 부족저류지 거쳐 방류 등 수온 영향 최소화사전 준비 미비하면 ‘제2의 태양광’ 우려‘그린뉴딜’의 대표사업으로 ‘수열에너지’가 급부상하고 있다. 수열에너지는 물의 온도가 여름에는 대기보다 낮고 겨울에는 따뜻한 물리적 특성을 냉난방에 활용하는 방식이다. 지난해 10월 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법’(신재생에너지법) 시행령 개정에 따라 하천수가 수열에너지에 포함돼 확장성의 계기를 맞게 됐다. 수열에너지는 연료 연소 과정 없이 물의 열원을 직접 또는 히트펌프를 통해 냉난방하기에 에너지 절감과 온실가스를 감축할 수 있는 친환경 에너지다. 대형 시설의 냉난방을 위해 건축물에 설치하는 냉각탑이 필요 없어 경제적인 데다 소음, 도시 열섬현상도 완화할 수 있다. 기존 해수에 하천수·댐용수·원수 등 가용 에너지원이 풍부해졌고 국내 기술력도 갖췄다는 평가다. 다만 ‘가 보지 않은 길’이다. 전문가들은 열원을 빼앗겨 더 따뜻해지고(여름), 더 차가워진(겨울) 물이 하천이나 댐으로 유입될 때 수 생태계에 미치는 영향을 우려한다. 산지 태양광에서 드러났듯 준비가 돼 있지 않은 사업은 ‘녹색 갈등’을 유발한다. 배출수와 관련한 체계적이고 다양한 연구가 선행돼야 소모적 논쟁을 피할 수 있다는 지적이 나오는 이유다. ●하천수·댐용수 풍부하고 국내 기술력 갖춰 15일 환경부에 따르면 수열에너지를 활용해 2030년 500㎽(발전설비용량 기준), 2040년까지 1000㎽ 공급 기반을 구축할 계획이다. 1000㎽는 석탄발전소 2기, 표준 원자력발전소 1기에 달하는 규모다. 1000㎽를 냉난방 부하로 환산하면 28만 7200RT(냉동톤)로 32평 아파트 9만 5000가구에 공급할 수 있는 에너지다. 1RT는 물 1t을 24시간 얼음으로 바꾸는 데 필요한 열량으로, 10평 공간에서 24시간 냉난방이 가능하다. 1RT 생산에는 물 17t이 들어가는데 28만 7200RT를 생산하려면 480만t 이상이 공급돼야 한다. 공급된 물은 그대로 회수돼 자원 낭비가 없다. 더욱이 냉난방에 필요한 약 100만㎽의 에너지를 줄일 수 있다. 해외에서 하천수를 수열에너지로 활용해 대형 건물에 공급하는 데 비해 국내에서는 한국수자원공사(수공) 정수장 등에서 소규모, 제한적으로 사용했다. 그러다가 2014년 11월 롯데월드타워에서 수도권 1단계 광역상수도를 통한 수열에너지를 공급하면서 존재가 드러났다. 롯데타워는 하루 5만t의 원수를 공급받아 전체 냉난방의 10%인 3000RT를 공급하고 있다. 현재 가동 중인 설비 중 국내 최대 규모다. 운영 결과 동일 용량의 흡수식 냉온수기 대비 연간 에너지 절감률이 35.8%, 이산화탄소 감축 효과가 37.7%(2340t)로 분석됐다. 탄소 감축량은 소나무 35만 그루를 심는 효과다. 냉각탑 설치 면적 180평과 연간 2만 6000t의 보충수가 불필요해졌다. 수공은 지난 6월 3일 삼성서울병원과 광역관로의 원수를 활용한 ‘친환경 수열에너지 도입 업무협약’을 체결했다. 하천수가 재생에너지인 수열에너지로 인정된 후 민간과 체결한 첫 번째 협약이다. 공급될 수열에너지는 국내 최대 규모인 1만 1390RT로 롯데타워의 3.8배에 달한다. 연간 3만 9000㎽의 에너지 절감과 온실가스 1만t 감축 등을 기대하고 있다. 환경부의 ‘친환경 수열에너지 활성화 방안’에 따르면 2027년까지 소양강댐을 활용해 강원 춘천 동면에 78만 5000㎡ 규모의 ‘수열에너지 융복합 클러스터’를 조성한다. 롯데타워의 5배가 넘는 1만 6500RT로 국내 최대 규모로 냉난방 수요가 큰 데이터센터 등을 유치해 공급할 계획이다. 또 부산 에코델타 스마트시티(평강천)와 인천 종합환경연구단지(아라천), 한강물환경연구소(북한강)에서는 하천수를 활용한 수열에너지 시범 사업도 진행한다. 정환진 환경부 물산업협력과장은 “수열에너지는 물이라는 공공재를 활용해 기후변화에 대응할 수 있는 효과적인 방안으로 지방자치단체와 민간으로 확산할 계획”이라면서도 “공급 목표를 정하기보다 친환경이면서 활용 가능한 재생에너지라는 인식 확산을 통해 물을 아껴쓰는 계기가 마련될 수 있을 것”이라고 강조했다. ●수공, 삼성서울병원과 롯데타워 3.8배 공급 협약 친환경에너지로 태양광에 대한 관심이 높아지자 무분별한 산지 개발이 진행되면서 나무가 사라져 이산화탄소의 자연 흡수량이 감소하고 생태계 파괴 및 재해 위험과 피해가 커지는 ‘반환경’을 경험했다. 수열에너지의 환경친화성은 상대적으로 우수하지만 확대를 놓고 반신반의하는 목소리도 나온다. 현재 국내에 가동 중이거나 계획 중인 대규모 설비는 대부분 광역원수나 댐 물을 활용하는 방식이다. 수열에너지 확산을 위해서는 하천수의 활용이 요구되지만 국내 하천은 수량이 많지 않고 수심도 얕아 온도 차가 크지 않기에 사용할 수 있는 하천이 많지 않을 것으로 분석됐다. 갈수기 취수 문제도 논란이 야기될 수 있는 ‘뜨거운 감자’다. 하천수 활용의 관건은 ‘배출수’의 안전성이다. 열원을 빼앗긴 물, 그래서 여름에는 뜨겁고 겨울에는 차가워진 배출수가 하천으로 들어가 수 생태계에 어떤 영향을 미칠지에 대한 과학적 데이터가 부족하다. 환경부는 취수와 배출수의 온도 차를 5℃로 제한했지만 안전성에 대해서는 다양한 검증이 필요하다. 화력이나 원자력발전소에서 배출되는 온수로 인근 해역 수산업에 피해가 발생하고 생태계에 영향을 준다는 연구 결과가 발표됐다. 해외에 하천수 운영사례가 있지만 특성이 다른 우리나라에 준용할 수 있는 자료는 빈약하다. 환경부는 이 같은 문제점을 인식해 한강물환경연구소 등 3개 시범 사업을 통해 배출수가 수 생태계에 미치는 영향에 대한 모니터링을 통해 사업지 선정 기준 등을 마련한다는 계획이다. 여기에 정수장 일부 시설처럼 소형에는 ‘물·냉매 방식’이 적용되지만 대형 사업장은 물을 순환시키는 데 오염수 유입 시 인체 유해성에 대한 의문이 제기되고 있다. 김영준 수공 수열에너지사업부장은 “댐과 정수장 원수는 수질 문제가 없고 체류시간이 길어 상대적으로 문제가 적지만 하천수는 직접 배출되기에 보수적인 접근이 요구된다”면서 “하천 및 유역에 부하(負荷)가 발생하지 않는 설계와 함께 저류지 등을 거쳐 방류하는 등 수온 영향을 최소화하는 배출 방안 마련이 필요하다”고 제안했다. 수열에너지는 입지적 여건도 중요하다. 광역원수 관로와 가깝거나 강(하천) 주변 지역이 우선사업 대상이다. 취수구와 수용가가 멀면 비용 부담이 커져 경제적 효과가 떨어진다. 더욱이 도심은 지하 매설물이 많아 설치가 복잡하고 어려운 데다 사고 위험도 높다. ●신도시·정수장 건설 시 반영… 활성화 ‘시동’ 윤린 한밭대 기계공학과 교수는 “한강과 낙동강 등 수량이 풍부한 적지가 있지만 수온에 미치는 영향에 대한 연구가 뒷받침돼야 실현 가능하다”며 “제로 에너지건축물 등 적용 가능성이 높기에 중장기 계획에 따른 차분한 육성 정책이 요구된다”고 강조했다. 환경부는 수열에너지 활용 확대를 위해 하천수와 댐 용수 등 각종 수열원과 관련된 사용료와 경제성 확보를 위해 물이용부담금 등을 감면하는 제도 개선을 추진한다. 수열에너지는 취수량 전체가 하천이나 댐으로 회귀돼 수량 손실이 없고 새로운 오염 물질을 유입하지 않는 특성을 반영한 조치다. 신도시와 산업단지, 정수장 등 대규모 수요처는 계획 단계에서 지자체 등과 협의해 수열에너지를 공급할 계획이다. 수열에너지 효율성 제고를 위한 열교환기·압축기 등에 대한 국가연구개발사업 추진 및 대용량 히트펌프에 대한 성능시험 기준 등도 마련하기로 했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

최근 대형 태풍의 발생 원인이 북태평양 필리핀 해역의 고수온 현상 때문으로 11일 알려졌다. 한국해양과학기술원(KIOST)에 따르면 대형 태풍은 중심으로부터 초속 15m 이상의 바람이 부는 강풍 반경이 500∼800㎞인 태풍을 말한다. KIOST는 해양조사선 이사부호가 지난 8월 북서태평양 해역 55개 지점에서 수온과 염분을 조사한 결과, 필리핀해역 상층수(수심 50ｍ 이하) 온도가 지난 3년간 8∼9월 평균 수온보다 1도 가량 높아 태풍이 발달하기 좋은 조건이었다고 설명했다. 이 해역 표층 수온이 예년보다 높고 수심 50m까지 고수온 층이 형성된 것이 최근 한반도를 휩쓸고 간 마이삭과 하이선의 발달과 밀접한 관련이 있다는 것이다. 태풍은 열이 해양에서 대기로 이동하면서 발생한다. 표층 해수면 온도가 26도 이상일 때 대기는 바다로부터 따뜻한 수증기를 공급받아 열대 저기압을 형성하고, 이 상태가 지속하면 태풍이 발생한다. 폭풍우를 동반한 태풍은 고위도로 이동하며, 고수온 물이 두텁게 분포한 따뜻한 소용돌이를 만나거나 구로시오 해류를 통과하면서 급격하게 강해지기도 한다. 24시간 이내에 풍속 30노트(시속 55.56㎞) 이상으로 세력이 강해지는 것을 ‘급강화’라고 한다. KIOST는 태풍의 급강화 원리를 밝히기 위해 해양수산부에서 지원하는 ‘북태평양 해양-대기 상호작용 및 태풍 급강화 현상’ 연구 차원에서 이번 조사를 진행했다. 제9호 태풍 마이삭이 통과한 후에도 상층 수온이 30도 이상을 유지하여 해수의 높은 열용량이 지속했다. 상층 고수온 현상이 계속되면 대기는 해양으로부터 지속해서 수증기를 공급받고,태풍의 발생 빈도가 잦아지거나 강도가 강해지는 원인이 된다고 KIOST는 설명했다. 2018년과 2019년의 가장 강력한 태풍이었던 망쿳과 하기비스 발생 당시 인근 해역에서도 고수온 현상이 나타났고, 제10호 태풍 하이선 역시 따뜻한 소용돌이 영향을 받으며 대형 태풍으로 세력을 확장했다. 따라서 태풍 발생 연구와 일기예측 정확도를 높이기 위해서는 해양 열에너지나 수온 등 해양상태의 면밀한 관찰이 필요하다고 덧붙였다. 부산 김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr

제10호 태풍 ‘하이선’이 한반도를 향해 북상하면서 8호 ‘바비’, 9호 ‘마이삭’ 등 연달아 발생한 태풍 3개가 모두 우리나라를 지나게 된다. 바비·마이삭·하이선...올해 발생 태풍 4개 우리나라에 영향 4일 기상청 국가태풍센터에 따르면, 올해 처음 우리나라에 영향을 준 태풍은 지난달 10일 발생한 제5호 태풍 장미(8월 10일)다. 이어 지난달 27일 발생한 제8호 태풍 바비와 지난 3일 발생한 제9호 태풍 마이삭에 이어 10호 태풍 하이선까지 오는 7일 우리나라에 북상하는 것으로 알려졌다. 올해 발생한 태풍 10개 중 4개가 우리나라에 영향을 주게 되는 것. 특히 우리나라는 열흘 새 강력한 세기의 태풍 3개를 맞게 되면서 비상이 걸렸다.바비, 마이삭, 하이선은 모두 강도 ‘매우 강’인 중형급 태풍이다. 태풍의 강도는 중심부의 최대풍속으로 분류하는데 초속 25∼33ｍ는 ‘중’, 33∼44ｍ는 ‘강’, 44∼54ｍ는 ‘매우 강’, 54ｍ 이상이면 ‘초강력’으로 나눈다. 바비, 마이삭이 몰고 온 강한 비바람으로 전국에서 사망자가 발생하는 등 인명피해로까지 이어졌다. 또한 약 12만 가구가 강풍에 정전이 되면서 주민들이 큰 불편을 겪었다. 원전이 정지되고 항공기와 열차 운행이 중단됐으며, 도로도 끊겨 교통통제가 속출했다. 하이선 역시 강도 ‘매우 강’의 중형급 태풍으로, 우리나라는 오는 6일부터 태풍 영향권에 접어들어 7일 오전∼오후가 최대 고비가 될 것으로 전망된다. 기상청은 하이선이 오는 7일 오전 9시쯤 중심기압 945hPa, 중심 최대풍속 초속 45ｍ(시속 162㎞)인 매우 강한 중형급 태풍으로 서귀포시 동쪽 200㎞ 해상을 지나 오후 1시쯤 통영 부근에 상륙, 한반도를 관통할 것으로 예상하고 있다. 기상청은 “하이선이 북상하면서 기압변화에 따라 진로와 이동속도에 유동성이 큰 상황으로 아직 어떤 것도 장담할 수 없다”며 “다만 하이선도 바람세기와 강수량이 마이삭과 비슷한 경향을 보일 것으로 예상된다”고 말했다. 국가태풍센터 “축적된 열에너지로 태풍 단시간에 계속 발생”올해 유독 매우 강한 중형급 태풍이 짧은 시간에 잇따라 우리나라에 북상하는 원인에 대해 기상청 국가태풍센터는 “8월이 돼 북태평양 고기압이 물러나면서 태풍이 발달하기 시작했고, 그동안 축적된 열에너지로 태풍이 단시간에 계속해서 발생하고 있기 때문”이라고 설명했다. 센터는 “북쪽 극지방의 차가운 공기가 남쪽으로 내려온 가운데 현재 북태평양 고기압이 일본 동쪽에 자리 잡으면서 그 가장자리에 위치한 일본 규슈와 우리나라 쪽으로 태풍의 길이 열려 있다”며 “특히 높은 온도의 해수면이 넓게 형성돼 있어 태풍의 강풍 반경도 크고, 강도도 세졌다”고 말했다. 태풍이 추가적으로 발생할 가능성에 대해서는 “올해 남은 기간에도 태풍의 에너지원인 열이 축적되면 또다시 태풍이 발생할 것으로 보이지만, 이번처럼 짧은 시간 내 또다시 태풍이 발생할 가능성은 낮다”며 “태풍 발생과 영향을 미칠 지 여부는 태풍 발생 이후에나 알 수 있다”고 말했다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr