한국전력이 7일 국내 최초로 건물의 에너지 이용 효율을 극대화한 ‘스마트타운’을 준공했다. 서울 노원구에 위치한 한전 인재개발원 건물 9동을 통합해 에너지를 관리한다. 단일 건물 에너지 관리 시스템인 ‘K-BEMS’를 업그레이드해 적용했다. K-BEMS는 건물별 에너지 사용 특성을 고려해 에너지저장장치(ESS), 스마트그리드(지능형 전력망), 태양광발전, 전기차 충전기, 스마트기기가 정보통신기술(ICT)과 융합한 것이다. 온·습도와 연계해 에어컨을 효율적으로 가동하는 등 사물인터넷(IoT) 기술이 사용됐다. 미세먼지 측정을 포함한 건물 환경 정보도 제공한다. 조환익 한전 사장은 “전력과 냉난방 에너지를 통합 관리함으로써 전력 사용량과 이산화탄소 배출을 각각 15% 줄일 수 있다”고 말했다. 세종 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

　현대엔지니어링은 우즈베키스탄 칸딤 지역에 건설 중인 가스처리시설에 설치될 기자재 중 가장 규모가 큰 ‘메인압소버(사진)’가 2만4000㎞의 대장정을 거쳐 최근 현장에 도착했다고 6일 밝혔다. 메인압소버는 천연가스에 포함된 황화수소와 이산화탄소를 분리하는 흡수탑의 일종이다. 이번에 ‘칸딤 가스처리시설’ 현장에 입고된 메인압소버는 높이 37.8m 무게 320여t에 달하는 거대 중량물이다. 현대엔지니어링은 지난 6월 8일 마산항을 기점으로 중량물 운송을 시작해 ‘이집트 수에즈 운하’, ‘루마니아 콘스탄차항’, ‘러시아의 볼가-돈 운하’, ‘카자흐스탄 쿠릭항’, ‘우즈베키스탄 칸딤 현장’에 이르기까지 112일간의 운송 작전을 성공적으로 마쳤다. 현대엔지니어링은 “운송기간 단축은 물론 수차례 반복되는 하역, 환적 과정 중에서도 단 한 건의 훼손사례도 없는 등 성공적으로 대형 중량물 입고를 마쳤다”면서 “우즈베키스탄을 비롯한 중앙아시아 플랜트건설 시장에서의 인지도가 더욱 제고될 것”이라고 설명했다. 김동현 기자 moses@seoul.co.kr

정부는 외국의 선진 스마트팜 기술을 그대로 수입 적용하거나 단순 모방하는 데 그치지 않고 우리 실정에 맞는 저비용 고성능 한국형 스마트팜 기술을 개발하는 데 초점을 맞추고 있다. ●전체 시설 원예의 2.4%만 보급… 총수입은 31% 증가 농림축산식품부는 지난 8월 말 기준으로 국내 시설원예 분야 스마트팜 관련 기업은 65개(외국계 12개 포함), 축산 부문은 71개(외국계 20곳 포함)라고 5일 밝혔다. 지난해까지 국내 농가 시설 원예 재배지 1258㏊(12.58㎢)에 스마트팜이 보급됐지만 이는 전체 시설원예 5만 3000여㏊의 2.4%에 불과하다. 농촌진흥청은 내년까지 시설 원예 스마트팜 면적을 4000㏊(40㎢) 수준으로 늘릴 계획이다. 농진청은 지난 3월 스마트팜 도입 농가에 대한 경제적 효과를 분석한 결과 도입 전에 비해 평균적으로 생산량은 25% 증가했고 고용 노동비는 10% 절감돼 농가 총수입이 31% 늘어났다는 점에 주목하고 있다. 한국의 시설원예는 네덜란드식 유리 온실과 달리 대부분 저렴한 비닐하우스에서 이뤄진다. 농진청은 이를 감안해 올해까지 비닐하우스 내 온도, 습도, 일사량 등을 수집하는 센서 13종과 제어기 9종의 규격을 통일시키는 작업에 집중했다. 이는 기존에 보급된 정보통신기술(ICT) 기기들이 업체마다 규격이 달라 호환성이 떨어졌고 스마트팜 농가의 통합 관리 및 유지 보수, 빠른 보급도 어려웠다는 평가에 따른 조치다. ●“2020년대엔 로봇 등 활용한 무인자동화시스템 기대” 농진청은 각종 센서와 제어 기기를 스마트폰과 같은 모바일 기기로 제어하는 1세대 스마트팜 모델 개발은 완료했다고 자평한다. 이어 식물의 생육시기별 환경 요인(온도, 빛, 이산화탄소 농도)의 변화에 따른 생장을 예측해 생산성을 향상시키는 2세대 스마트팜 연구에 매진하고 있다. 우선 국내 생산액이 1조원에 달하는 토마토를 기본 모델로 설정하고 2018년까지 토마토에 필요한 스마트팜 생육모델을 개발해 농가에 보급하겠다는 계획이다. 축산 부문에서는 돈사(돼지우리) 열환경 측정 장치를 개발하는 한편 가축 생체 정보기반 돈사 정밀관리 프로그램 개발도 완료했다. 윤남규 농촌진흥청 연구운영과 연구사는 “2020년대에 로봇 등을 활용한 무인자동화시스템을 갖춘 3세대 스마트팜 모델이 완성되면 비닐하우스 중심의 저비용 고성능 한국형 스마트팜의 해외 수출도 가능해질 것”이라고 말했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

2016년 노벨 화학상은 분자를 활용해 필요한 물질을 만들어 낼 수 있는 분자 집합체인 ‘분자기계’(molecular machines)를 설계하고 합성한 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 5일 올해 노벨 화학상 수상자로 장피에르 소바지(왼쪽·72) 프랑스 스트라스부르대 교수, 프레이저 스토다트(가운데·74) 미국 노스웨스턴대 교수, 베르나르트 페링하(오른쪽·65) 네덜란드 그로닝겐대 교수 등 3명을 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이 3명의 과학자는 머리카락 굵기보다 1000배 이상 작은 기계인 ‘분자기계’를 설계하고 합성함으로써 새로운 물질과 센서, 에너지저장장치를 개발하는 데 도움을 줬다”며 공로를 높이 평가했다. ●소바지, 분자기계 설계한 多분야 연구자 소바지 교수는 1944년 프랑스 파리에서 태어나 루이파스퇴르대에서 무기화학으로 박사학위를 받은 뒤 이산화탄소의 전기화학적 환원, 광합성반응 모델 같은 다양한 분야를 연구한 ‘다(多)분야 연구자’로 유명하다. 소바지 교수는 1983년 원자의 화학적 결합 방식인 공유 결합이 아닌 고리 형태로 기계적 방식으로 결합된 화합물 ‘캐터네인’을 합성해 분자기계 개발에 단초를 만들었다. ●스토다트, 합성화학 공로로 英서 작위 거대분자화학과 나노분야의 세계적 석학인 스토다트 교수는 1942년 영국 에든버러에서 태어나 1966년 에든버러대에서 박사학위를 받았다. 그는 영국과 미국을 오가며 합성화학 분야 발전에 기여한 공로를 인정받아 2006년 12월 엘리자베스 2세 영국 여왕에게서 기사 작위를 수여받았다. 스토다트 교수는 1991년 실 모양의 분자에 고리 모양의 분자가 끼어진 ‘로택산’이라는 물질을 합성해 분자기계의 가능성을 한층 높였다. ●페링하, 나노자동차로 분자기계 실현 페링하 교수는 1951년 네덜란드에서 태어나 1978년 그로닝겐대에서 합성유기화학으로 박사학위를 받은 뒤 1984년부터 모교에서 화학교수로 재직하면서 분자나노기술과 단일촉매 기술에 관한 연구를 해왔다. 1999년 분자모터를 합성해 자동차 바퀴처럼 연결해 ‘나노자동차’를 만들어 분자기계를 실현하기도 했다. 이덕환 서강대 화학과 교수는 “분자기계는 원자나 분자를 핀셋으로 집어다 이어 붙일 수 있다는 개념으로 화학적으로도 매우 재미있고 창의적인 일”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“이제 우리 세계는 되돌릴 수 없을지도 모를 지구 온난화의 한계점을 넘어선 것 같다.”(The world has crossed a major greenhouse-gas milestone, and it may never turn back) 지난 1일 미국 스크립스 해양연구소는 하와이 마누아로아 관측소 모니터링 자료를 바탕으로 9월 평균 이산화탄소 수치가 400을 넘어섰다는 충격적인 결과를 발표했다. 마누라로아 관측소는 미국 해양대기관리청(NOAA) 산하 지구시스템연구소 소속으로 1958년부터 전 세계 이산화탄소 농도를 모니터링하고 있다. 대기 중 이산화탄소 농도가 최초로 400을 넘은 것은 2013년 5월 9일이었다. 당시 과학자들은 “이 수치는 지구 기후에 대한 분명한 경고신호”라고 강조했다. 그 이후 이산화탄소 농도 400은 ‘지구 온난화의 심리적 마지노선’처럼 여겨졌다. 그런데 올해 들어서 1월에 잠깐 400 이하로 떨어졌을 뿐 9월까지 내내 400을 웃돌았다. 심지어 올 5월에는 남극에서도 이산화탄소 농도가 400을 넘기도 했다. 스크립스 연구소의 랄프 킬링 박사는 “앞으로 몇 주에 한 번 정도는 400 이하로 떨어질 수는 있겠지만 올해 말까지 400 미만으로 수치가 떨어지지 않을 것”이라며 “이산화탄소는 오랜 시간 동안 대기 중에 남아 영향을 미치는 만큼 이번 세기 내에 400 이하로 떨어지는 것을 기대하는 것은 부질없을지도 모른다”고 말했다. 미국항공우주국(NASA)의 수석 기후학자인 개빈 슈미트 박사 역시 “전 세계의 이산화탄소 배출량이 내일부터 ‘0’이 돼도 현재 이산화탄소 수치에는 거의 영향을 미치지 못한다. 10년 후에나 약간 떨어질지도 모르겠다”며 비관적인 전망을 내놨다. 이산화탄소의 농도 증가는 지구 평균온도 상승과 밀접하다. 유엔 기후변화협약 당사국총회에선 산업혁명 이전과 비교해 지구 평균 온도가 2도 이상 상승할 경우 걷잡을 수 없는 상황이 벌어질 것이라고 예상하고 지구 평균온도 상승을 2도 이하로 억제하기로 합의했다. 과학자들은 대기 중 이산화탄소 농도가 480~530 정도가 되면 지구 평균 온도가 산업화 이전과 비교해 2도가 상승할 것으로 예상하고 있다. 현재 이산화탄소 농도 증가 속도는 연간 2~2.5 정도로, 이 속도가 유지될 경우 40년 뒤인 2050년 말이 되면 지구 온도 상승 마지노선에 도달하게 된다는 말이다. 영국 이스트앵글리아대 기후변화연구소 연구진들에 따르면 지금과 같은 수준으로 이산화탄소 농도가 증가하면 동물종의 34%, 식물종의 57%가 서식지를 잃어 생존에 위협을 겪게 된다. 각종 기후 예측 시뮬레이션을 보면 현 속도로 탄소배출량이 늘어날 경우 21세기가 끝나기 이전에 영화 ‘인터스텔라’에서 나오는 장면처럼 지구는 흙먼지로 가득한 행성이 될 것이라는 예측이 지배적이다. 미국의 대표적인 환경운동가 마크 라이너스가 쓴 ‘6도의 멸종’을 보면 기온이 1도 오를 때 고산 우림지대의 절반이 줄고 희귀동물의 서식지가 사라진다. 바닷물 온도도 올라가 세계에서 가장 크고 오래된 산호초 지대인 호주 그레이트 배리어 리프도 백화현상 때문에 회복 불능의 상태에 빠지게 된다. 2도가 상승하면 바닷속 이산화탄소 농도도 높아지면서 산성화해 갑각류를 비롯한 석회질 성분을 가진 해양생물이 멸종할 가능성이 커진다. 지구 온도가 2도 올라가면 북극 기온은 3~6도가량 치솟기 때문에 캐나다와 알래스카, 시베리아 북부 지역의 얼음 대부분이 사라지게 된다. 또 역대 가장 더웠던 때로 기록된 올여름과 같은 폭염이 연례행사처럼 이어지기 때문에 인간의 생존에도 심각한 영향을 미칠 것이라는 전망까지 나오고 있다. 슈미트 박사는 “우리가 예상했던 것보다 더 많은 온실가스가 다양한 원인에 의해 배출되면서 금세 450을 거쳐 500에 이를 것으로 예상된다”며 “인류는 파멸을 막기 위해서는 지금보다 더 노력을 해야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태백산이 지난 8월 우리나라의 22번째 국립공원으로 지정됐다. 태백산국립공원 면적은 총 70.1㎢로 기존 도립공원과 비교해 4배 정도 커졌다. 하지만 국립공원 승격에 대한 기대감도 잠시. 안타까운 소식이 전해졌다. 국립공원관리공단이 태백산국립공원 면적의 11.7%(8.2㎢)에 대한 대규모 수종갱신(벌채)을 하겠다는 것이다. 이유인즉 일본 잎갈나무(낙엽송)가 이질감을 일으키기 때문에 토종 수종으로 바꾸겠다는 계획이다. 현재 서울 영등포구 여의도 면적(2.9㎢·윤중로 제방 안쪽)의 2.8배에 이르는 대규모 산림을 벌채하는 게 타당한지에 대한 논의가 이뤄지고 있다. 분명한 점은 태백산의 낙엽송이 도입수종이기 때문에 베어 내겠다는 게 무리라는 것이다. 낙엽송은 국내 도입(1914년) 100년을 넘겨 이미 국내 생태계에 토착화된 수종이다. 도입수종 제거는 기후·토양 등의 조건이 맞지 않아 정상적 생육에 실패하거나 생태계에 교란을 일으킬 때 선별적으로 하는 것이다. 따라서 최초의 도입 목적에 맞게 잘 자라고 있고 국내 생태계에도 조화를 이룬 낙엽송은 제거 대상으로 삼을 수 없다. 태백산국립공원 내 낙엽송은 대부분 1960∼1970년대 국토 녹화사업 시기 정부 주도로 적극 식재됐다. 당시에 심었던 낙엽송은 빠르고 곧게 자라는 우수한 형질 덕분에 국내 목재산업계에서 핵심자원으로 사랑받고 있으며, 산림청에서도 주요 조림 수종으로 분류해 나무 심기를 권장하고 있다. 일부에서는 작은 나무 생장 저해 등을 이유로 벌채해야 한다는 주장도 나온다. 그러나 생태적으로 나무가 자라 그늘을 만들면 햇빛 차단으로 하층식생 생장에 영향을 미치게 되는데, 이는 수종을 불문하고 생기는 자연스러운 현상이다. 게다가 낙엽송은 ‘낙엽’ 침엽수로서 다른 ‘상록’ 침엽수보다 햇빛 차단 시기가 짧아 하층식생에 주는 영향이 오히려 적다. 기후변화시대에 대비해 벌채해야 한다는 주장도 생각해 보자. 나무의 나이가 많으면 이산화탄소 흡수 능력이 떨어지기 때문에 오래된 나무를 벌채해 어린 나무로 재조림하자는 논리다. 물론 타당성이 있다. 어린 나무는 이산화탄소를 많이 흡수할 수 있고, 벌채한 나무를 목재 건축이나 친환경 바이오매스 에너지원으로 활용하면 기후변화에 대응할 수 있다. 하지만 국내 산림관리 핵심인 ‘국유림경영계획’(법정계획)에 따르면 태백산 낙엽송은 대부분 아직 벌채할 단계가 아니라 우량한 목재 자원으로 키우기 위해 숲가꾸기를 시행해야 할 단계에 있다. 그렇다면 태백산 낙엽송은 어떻게 관리돼야 할까. 지속가능한 산림자원 관리지침에서는 수종갱신을 하더라도 생태적·경관적 관점에서 ‘모두베기’ 대신 ‘솎아베기’를 권장하고 있다. 특히 해당 지역은 국유림경영계획상 원칙적으로 모두베기가 금지된 곳으로, 벌채가 필요한 경우에도 5㏊(0.05㎢) 미만의 소규모 벌채만 가능하다. 따라서 추후 벌채를 해야 할 단계에 도달하더라도 조심스럽게 이뤄져야 할 것이다. 이런 이유를 차치하더라도 국립공원관리공단에서 일방적인 벌채 계획을 수립하는 것은 바람직하지 않다. 국립공원 관할 부처는 환경부 산하 국립공원관리공단이지만 논란이 된 태백산 낙엽송 대부분은 산림청 관할 국유림으로 ‘국유림경영계획’에 따라 관리되는 게 맞다. 우리는 계층 및 집단 간의 이해 갈등을 줄이기 위한 협치가 강조되고 있는 시대에 살고 있다. 대규모 벌채를 계획한다면 다양한 이해당사자들의 목소리에도 귀를 기울여야 한다. 지금부터라도 환경부·산림청, 지역주민과 전문가 등으로 협의체를 구성해 태백산에 대한 중장기 발전 방향에 대해 함께 지혜를 모으는, 한 템포 늦춘 행정을 기대해 본다.

이준익 감독의 영화 ‘구르믈 버서난 달처럼’(2010년 개봉)을 보면 임진왜란을 앞두고 동인과 서인으로 나뉘어 싸움만 하는 조정을 갈아 엎겠다며 무사 이몽학이 사병(私兵)을 이끌고 한양으로 진격한다. 그에게 아버지를 잃은 주인공 견자(犬子) 역시 가족의 복수를 위해 뒤쫒는다. 하지만 조선의 혁명을 꿈꾸는 이몽학이나 그를 죽이려고 따라붙는 견자가 한양에서 목격한 건 뜻밖에도 생전 본 적도 없던 왜군의 최신무기 조총이었다. 둘은 인생을 바쳐 연마한 칼솜씨를 제대로 써 보지도 못한 채 조총으로 무장한 왜군들에게 허무하게 스러진다. 세상의 흐름을 모르고 내부의 이해관계에만 매몰돼 있다 거대한 힘 앞에 순식간에 무너지는 조선의 모습이 너무도 답답했다.　최근 LG가 새만금에 대규모 스마트팜 단지를 세우려다 농업계의 집단 반발로 철회했다는 소식을 들으며 5년 전에 봤던 이 영화가 머릿 속에서 맴돌았다. 임진왜란 직전의 영화 속 조선과 농업시장 개방을 눈앞에 둔 지금의 대한민국이 크게 다르지 않아 보여서다.　최근 기자는 세계 스마트팜 운영의 현주소를 살피기 위한 ‘ICT, 농부가 되다’ 기획 시리즈(총 10회) 취재를 위해 미국에 다녀왔다. 스마트팜은 공장이나 온실처럼 밀폐된 공간에서 여러 층의 재배대에 농작물을 심은 뒤 최적화된 온도와 습도, 햇볕량, 이산화탄소 농도 등을 찾아 화학 비료와 농약을 쓰지 않은 유기농 농산물을 생산한다. 가뭄이나 홍수 등 자연 재해에 영향받지 않고, 전통적 농업 방식과 비교해 물 사용량도 90% 이상 아낄 수 있다. 　특히 수십 층의 재배대를 아파트처럼 쌓아 올리는 수직 농업을 적용하면 기존 노지 지배와 비교해 생산량을 100배 이상 늘릴 수 있어 인류의 기아 문제를 근본적으로 해결할 ‘게임 체인저’로 평가받는다.　기자는 하버드대 등 ‘아이비리그’ 출신들이 농사일을 위해 스마트팜 등 첨단 농업 분야에 대거 뛰어드는 모습을 보며 신선한 충격을 받았다. 예전 같았으면 구글이나 애플 등 실리콘밸리 기업들에 입사했을 이들이 농업에 몰려드는 이유는 간단했다. 급여와 인센티브 등 보상이 충분하기 때문이다. 이들에게 농사일이란 현대 정보기술(IT)을 활용해 생산량을 극대화하는 최적화된 알고리즘을 찾는 지식 노동으로 받아들여진다. 한국에선 아무도 하지 않으려 하는 일이 미국에선 정보통신기술(ICT)과 결합하면서 명문대 엘리트들이 도전하는 첨단 산업으로 탈바꿈하고 있었다.　우리가 원하지 않더라도 세계 첨단농업의 결과물들은 조만간 농업 시장 개방의 파도를 타고 한국을 강타할 것이다. 이에 맞서기 위해 스마트팜 사업을 농민들이 스스로 주도할 수 있다면 더할 나위 없이 좋다. 하지만 안타깝게도 여기에는 엄청난 자본과 기술, 인력이 필요해 농민 개개인 혹은 개별 협동조합 수준에서 시도할 수 있는 일은 아니다. ‘재벌이 하다 하다 농사까지 지으려 한다’는 논리만 고수해선 결국 농민도 죽고 우리 젊은이들도 죽는다. 지금이라도 대기업과 농업계 모두 자신의 이익을 조금씩 더 양보해 세계 시장에서 경쟁할 수 있는 첨단 농업 육성에 협력했으면 한다. superryu@seoul.co.kr

GS칼텍스가 밀짚, 볏짚, 옥수수대 등 버려지거나 폐기된 목재나 농작물로 차세대 연료를 양산하는 사업에 나선다. GS칼텍스는 29일 전남 여수시 GS칼텍스 여수 제2공장 인근에서 바이오부탄올 데모플랜트 착공식을 가졌다고 밝혔다. 데모플랜트란 양산 시 경제성을 확보할 수 있는지를 검증하는 시범단계 생산시설이다. 내년 말 완공을 목표로 총사업비 500억원을 들여 약 1만 5000㎡ 부지에 건립되는 이 공장에서는 연간 400t 규모의 바이오부탄올을 생산한다. 공장에서는 폐목재와 폐농작물을 분쇄한 뒤 산(酸)과 혼합해 바이오 당(糖)을 만들고 자체 개발한 고성능 균주가 이를 먹고 배설하는 발효 및 정제 공정을 통해 바이오부탄올을 만든다. 폐목재, 폐농작물 등의 바이오매스가 대기 중 이산화탄소를 흡수해 생산하는 탄소를 원료로 쓰기 때문에 온실가스 감축 효과가 크고 기존 석유계 부탄올보다 원가 경쟁력이 높다는 설명이다. 이렇게 만들어진 바이오부탄올은 장기적으로는 엔진 개조 없이 휘발유 차량용 연료로도 쓸 수 있도록 할 계획이어서 차세대 연료로 자리매김할 것이란 기대가 크다. 주현진 기자 jhj@seoul.co.kr

지난달 10일 일본 도쿄 근교 지바현 가시와시에 있는 지바대학 환경건강필드과학센터 내 스마트팜. 지바대학에는 미쓰이와 미쓰비시 등 거대 기업이 컨소시엄을 구성해 운영 중인 스마트팜 10여동이 여기저기 자리잡고 있었다. 농림수산성이 지정한 모델하우스형 스마트팜인 이곳은 각각의 연구 목적이 다르다. 예를 들어 미쓰비시 등이 참여한 태양광 이용 스마트팜 5개동은 주로 토마토의 다수확 생산시스템을 연구 목표로 삼고 있다. 세이와 등 10개사가 컨소시엄을 구성해 운영 중인 스마트팜은 통합환경 제어에 의한 생산성 향상을 연구하고 있었다. 비료 및 수분을 사람 손을 거치지 않고 자동으로 공급하는 시스템을 연구하는 것이다. 이를 바탕으로 1000㎡당 50t의 토마토를 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 생산량은 기존보다 20%가량 늘리고 생산비용은 오히려 30% 줄이는 방안을 찾는다는 것이다. 또 다른 스마트팜에서는 우리의 농촌진흥청에 해당하는 일본 국립연구기관 ‘농업식품산업기술종합연구기구’(NARO·농연기구) 등이 참여해 토마토 양액재배체계의 생산플랫폼을 표준화하기 위한 연구가 진행 중이었다. 효율적인 인력 운영 방법을 찾고 인건비 부담을 줄여 저비용 안정생산 방안을 찾기 위해서다. 농연기구에서 일하는 한국인 직원인 안동혁 박사는 “토마토를 기르는 이유는 스마트팜에서 재배하기 어려운 작물에 속하기 때문”이라면서 “작물마다 최적의 환경이 무엇인지에 대한 연구결과가 전혀 없어 이에 대한 정보를 축적하고 소프트웨어화하는 연구를 진행 중”이라고 말했다. 실제로 지바대학은 스마트팜 보급에 있어서 가장 중요한 재배환경 데이터를 찾아내고 스마트팜에 맞는 품종과 환경 등을 기업, 연구소 등과 함께 연구하는 거점역할을 하고 있다. 스마트팜 운영회사인 미라이의 경우 지바대학과 공동으로 발광다이오드(LED)와 같은 인공광을 이용한 양상추 재배에 있어 생산비를 낮추는 방안을 연구 중이다. 공조효율 개선, LED 조명반사판에 의한 에너지 절감 등을 실험해 실질적인 데이터를 얻고 이를 바탕으로 작업동선 간소화, 작업노동 단축 등의 방법을 찾아내는 것이다. 이렇게 해서 ㎏당 양상추 생산비를 700엔까지 낮추겠다는 것이다. 또 이 밖에도 병해충을 막아 생산을 안정화시키고 위생관리 노하우 등도 입증해 기업에 전수하고 있다. 최근에는 이산화탄소 배출량을 줄이고 자원절감, 환경보전, 폐기물 감소 및 재사용 등에 필요한 데이터를 수집하고 이를 해석해 가공하는 일도 하고 있다. 이 때문인지 200t 규모의 빗물 재활용 시설도 마련돼 있다. 심지어 까마귀 등 조류의 하우스 지붕 피해 방지를 위한 장치 개발도 진행 중이다. 이렇듯 일본은 대학과 연구기관, 정부가 함께 스마트팜 보급을 위해 체계적인 지원을 위한 방안을 강화하고 있다. 농림수산성과 경제산업성은 2009년 농업과 공업, 상업 등이 연계된 연계촉진법을 제정해 스마트팜에 대한 지원을 확대하고 있다. 경제산업성의 경우 농업과 공업, 상업의 연계를 통한 지역경제 활성화 측면에서 스마트팜에 대한 지원을 강화하고 농림수산성은 시설원예의 첨단화로 농촌경제의 수익성을 극대화한다는 것이다. 이와 관련, 일본은 범정부적 스마트팜 보급 확대를 위한 연구거점 사업을 지원하고 있다. 올 3월까지 일본 전국에 10개의 연구거점을 마련, 산·학·연 컨소시엄을 통한 스마트팜 보급을 확대하겠다는 것이다. 지바대학이 바로 이런 연구거점에 해당된다. 기존에 스마트팜을 기업이나 대학에서 홀로 운영해 발생하던 문제점을 함께 해결하면서 비용절감과 함께 생산성을 높이겠다는 생각이다. 이를 바탕으로 일본은 2012년 스마트팜을 전국에 150곳까지 확대했다. 도쿄 외곽 과학도시인 쓰쿠바에 있는 농연기구 역시 농림수산성이 지정한 스마트팜 실증거점 중 한 곳이다. 1983년 설립된 이곳은 3371명의 직원 중 연구원이 1835명에 달할 정도로 연구 기능이 강하다. 1년 예산이 613억엔(약 6730억원)에 이르며 스마트팜에 필요한 각종 정책 개발은 물론 수확이나 재배에 필요한 로봇이나 재배 노하우 등을 연구한다. 최근 농연기구가 중점을 두는 것은 토마토와 오이, 파프리카 중에서 양액재배에 적합한 품종을 찾아내고 이들이 스마트팜에서 어떻게 자라는지 실제 데이터를 통해 생산성을 향상시키는 것이다. 이와 함께 저탄소형의 고도환경제어시스템을 구축해 생산비를 줄이는 방안도 찾고 있다. 그런 방안으로 지열을 이용하거나 태양열의 축열기능을 활용하는 방안도 고려하고 있다. 농연기구가 운영하는 스마트팜을 방문했을 때 작업환경의 고도화와 자동화를 이룩하기 위해 개발한 로봇은 보이지 않았지만 이들은 자신들이 개발한 로봇에 대한 자부심이 대단했다. 최근 이들이 개발한 토마토 수확로봇은 생산비용을 낮추기만 한다면 토마토 수확에서 인건비를 획기적으로 줄일 수 있는 방안이 될 수도 있다. 토마토는 육묘와 묘판에서 재배한 모종을 정식으로 심는 정식(定植) 작업, 수확 등으로 시기를 나눌 때 수확에 걸리는 시간이 3분의1에 해당할 정도로 인력이 많이 필요하다. 수확로봇은 카메라와 조명기구, 전동실린더, 수확용 로봇 핸드 등으로 구성되는데 대부분 시중에서 판매되는 부품을 활용해 제조원가를 낮췄다. 이 로봇은 재배 선반에 일정한 높이로 막대기 모양의 지지대를 설치하고 열매가 붙어 있는 부분을 지지대 밖으로 끌어내 로봇의 손이 자동으로 잘라내는 방식이다. 로봇을 이용할 경우 사람 손을 거치지 않고 수확할 수 있다. 현재 생산 단가는 250만엔이지만 성능을 개선해 2018년 말까지 200만엔 이하로 낮춰 일반에 보급한다는 생각이다. 농연기구는 이 외에도 토마토가 열리기 전에 열매맺기를 자동으로 할 수 있는 로봇도 개발 중이다. 이와사키 야스나가 농연기구 야채 생산 시스템영역 생산유닛팀장은 “우리 연구의 큰 줄기는 환경제어와 노무관리로 나눌 수 있다”면서 “인력을 효율적으로 사용할 수 있는 다양한 연구가 진행되고 있다”고 소개했다. 그는 다만 각종 연구가 현장과 격리되는 점을 경계했다. 이와사키 팀장은 “스마트팜 운영자와 소통이 제대로 이뤄지지 않고 있다는 지적이 많았다”면서 “연구가 현장에서도 적용될 수 있도록 소통하지 않는다면 산·학 협력은 그야말로 현장과는 유리된 연구일 수밖에 없다”고 강조했다. 가시와노하·쓰쿠바 이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr

아기가 주는 충만한 기쁨과 행복감, 가문의 대를 이어야 한다는 의무감. 이런 것 말고도,선진국들에서 저출산과 고령화로 인해 경제와 나라 미래가 결딴나게 생겼다며 단 0.1%라도 출산율을 높이는 데 혈안이 된 상황에서 아이를 덜 낳아야 한다는 말은 지구를 구하기 위한 것이라 해도 금기어다. 그러나 미국 존스 홉킨스대 윤리학 교수이자 생명윤리학자인 트래비스 리더가 기후변화로 멸망의 길에 접어든 지구를 구하기 위해선 여성 1인당 0.5명의 아기를 낳는 수준으로 출산율을 낮춰야 한다는 도발적인 주장을 해 논란이 되고 있다. 　발단은 지난 8월 미국 공영방송(NPR)이 ‘기후변화 시대에 아이를 가져야 하는가?’라는 제목으로 트래비스 교수의 제임스 매디슨대 수업 내용과 그의 주장을 소개한 것. 그는 조지타운대 동료인 콜린 히키, 제이크 얼과 함께 올 하반기에 자신들의 주장을 담은 책을 내놓을 예정이다. ‘소(小)가족 윤리’를 내세운 그의 주장은 아이를 갖는 게 좋은 것이라는 사회의 기본 가정에 대드는 것이다. 기후변화로 인한 지구 재앙이 먼 일이 아니라 이미 시작됐다는 절박감이 그의 기본 전제다. 　지구 기온이 금세기 중반까지 2℃ 오르면 재앙적 임계점에 달하고 금세기 말까지 4℃ 오르면 ”대체로 인간이 살 수 없는“ 환경이 된다. 그런데도 ”인간들은 자신들의 장난감들(자동차 등 탄소 배출 행동)을 버릴 생각이 없다”. 즉 지금과 같은 소비행태를 바꿀 수 없음이 이제는 분명해졌으므로 마지막 수단으로 ‘인구 공학’에 손댈 수밖에 없다는 것이다. 　실제로 인구를 줄이는 것이야말로 가장 효과가 크고 비교적 손쉬운 이산화탄소 배출 저감 대책이라는 게 트래비스 교수의 주장이다. 일본인 에너지전문가가 만든 온실가스 배출 관계식인 ‘가야 항등식’에 따르면 총 탄소배출량은 한 마디로 1인당 배출량 곱하기 인구에서 기술적 진보를 뺀 것이다. 　인간들이 자동차, 제트기 등을 포기할 생각이 없어 1인당 탄소배출량을 줄이기 어려우니 ”우리를 구할 수 있는“ 마지막 희망은 인구 수를 줄이는 것이라는 것이다. 　트래비스 교수의 수업에서 한 학생이 고기를 안 먹는다든지 하는 대안이 있지 않으냐고 반론을 펴자 트래비스 교수는 하이브리드 차 이용, 차량 운행 감축, 재활용, 절전 기기 사용 등 온갖 방법들을 다 써도 미국인 1명이 80년 전 생애에 걸쳐 줄일 수 있는 이산화탄소 총량은 488메트릭t에 지나지 않는다고 지적했다. 반면 오리건대의 한 연구결과에 따르면 아이 한 명을 덜 낳음으로써 9441 메트릭t을 줄일 수 있는 것으로 나타났다고 설명했다. 　다만 개발도상국들은 아직 더 경제를 성장시켜야 하고 지금까지 지구에 피해를 준 것이나 현재 1인당 이산화탄소 배출량도 선진국에 비하면 크게 낮지만 지구온난화 피해는 더 많이 받는 처지임을 감안, 선진국 중심으로 출산율 저하를 강력히 추진해야 윤리적이라는 게 그의 입장이다. 　여성에게 출산 여부의 선택권을 주고 과거 아시아, 남미, 아프리카 국가들에서처럼 산아제한 교육과 홍보, 피임기구와 시술 보급 등의 방법이 효과가 있겠지만 그렇게만 해선 출산율 저하 속도가 급박하게 진행되는 기후변화 속도를 따를 수가 없다. 그는 부유한 나라들의 경우 출산 장려용 조세 감면 제도를 철폐하고 거꾸로, 자녀를 많이 낳을수록, 소득이 높을수록 더 많이 부과하는 일종의 누진 탄소세를 물릴 것을 제안했다. 　‘아기 탄소세’가 미친 소리처럼 들리겠지만 ”냉정하게 보면 새로 태어나는 아이는 (경제학적 용어로) ‘부정적 외부효과’다. 우리가 부모로서 가족으로서 좋은 것(아기)을 갖게 되면 그에 따른 비용(기후변화)을 내 가족 밖의 이웃과 세계가 치르게 되는 것“이라고 트래비스 교수는 출산 탄소세의 정당성을 주장했다. 　그는 대가족을 선호하는 부인과 오랜 논의 끝에 지금 하나 있는 두 살배기 딸 외에 더 아이가 갖고 싶으면 입양하기로 합의했다 “세상에는 입양 가능한 고아가 1900만명이나 있다”며 자식을 원하는 다른 사람들에게도 권했다. 　그는 세상의 반응이 매우 거칠 것으로 예상했지만, 우리의 문화적 태도, 즉 아이를 갖는 것에 대한 사람들의 사고방식을 바꿀 필요성 때문에 ‘기후변화 시대에 아이를 낳는 것의 윤리성’에 문제를 제기하게 됐다고 NPR과 인터뷰에서 강조했다. 　류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

지구 온난화에 따른 기후 변화는 인류가 직면한 가장 시급한 해결과제 중 하나다. 화석연료를 줄여야 하는 ‘저탄소 시대’를 맞아 각국은 지속 가능한 에너지 정책을 수립하고 실천하기 위해 총력을 다하고 있다. 시대적 화두에 대한 지혜를 모으기 위해 제2회 서울신문 정책포럼 ‘저탄소 시대, 에너지 전략 어떻게 수립할까’ 토론회가 26일 오후 2시 30분 서울 중구 태평로 한국프레스센터 19층 매화룸에서 한국수력원자력 후원으로 열렸다. 이 자리에서 다뤄진 신재생 에너지와 원자력의 공존 전략, 우리나라 전력산업의 바람직한 발전 방향, 원자력의 편익과 사회적 비용 등에 대한 발표 및 토론을 지상중계한다. ‘친환경’과 ‘경제성’은 지속 가능한 에너지 정책을 논할 때 좀처럼 양립하기 어려운 가치들이다. 미래 에너지원으로 어떤 것을 선택하고 활용할지를 결정하는 데 있어 핵심 키워드이기도 하다. 26일 열린 서울신문 정책포럼 ‘저탄소 시대, 에너지 전략 어떻게 수립할까’에서도 참석자들의 핵심적인 문제의식은 이 부분에 집중됐다. 전문가들은 열린 자세로 미래의 국가 에너지 정책을 모색하기 위해서는 에너지에 대한 일반인들의 패러다임 전환이 필요하다고 강조했다. 이날 첫 번째 세션 ‘저탄소 시대의 에너지 정책 방향’에서 좌장을 맡은 박주헌 에너지경제연구원장은 “산업 경쟁력 등을 이유로 정부가 값싼 에너지 정책을 유지해 왔는데, 그 결과 에너지 다소비 업종 중심으로 산업구조가 형성됐다”면서 “저탄소 시대를 준비하려면 전기요금이 비쌀 수 있다는 점을 인식해야 하고, 그래야 에너지를 아껴 쓰고 효율적으로 이용할 수 있다”고 말했다. 그는 “에너지 원료의 96%를 수입하는 나라에서 가정의 전기료 부담이 통신비보다 더 싸다는 것은 그야말로 난센스”라고 했다. 유상희 전력거래소 이사장은 발전원별 가격과 관련해 “우리나라의 전력 단가를 보면 연료비와 설비투자비가 80%, 망비용 10%, 기금과 세금 등 나머지가 10%인데, 선진국은 각각 3분의1 수준”이라며 “연료 가격이 중심인 지금의 가격 체제에서 사회적 비용을 더 많이 포함시켜야 한다”고 주장했다. 김현진 서울과학종합대학원 교수는 탄소배출권 거래의 활성화를 강조했다. 김 교수는 “정부가 이를테면 10만t의 이산화탄소를 배출하는 기업에 9만 5000t의 한도만 주면 해당 기업은 스스로 5000t을 줄이거나 다른 데서 탄소배출권을 사올 수밖에 없다”면서 “이렇게 다른 지역에서 온실가스를 감축해도 이를 인정해 주는 ‘청정개발체제’(CDM)를 정부가 효율적으로 활용할 필요가 있다”고 말했다. 두 번째 세션 ‘신재생 에너지와 원자력의 공존 전략’에서 노상양 한국에너지공단 신재생에너지 소장은 “저유가에도 불구하고 세계적인 신재생 에너지에 대한 투자와 발전 비중은 점차 늘어나는 추세”라며 “정부가 민간 중심의 해외 진출 확대를 지원하고, 신재생 에너지의 사회적 수용성을 높이기 위해 주민 참여 확대 및 시장과의 소통 강화 등에 적극 나서야 한다”고 강조했다. 김윤경 이화여대 경제학과 교수는 “후쿠시마 사고를 우리나라 상황에 적용했을 때 원전의 경우 사고 피해 비용과 사고 위험 대응 비용 등 외부 비용이 85조원으로 추산됐다”면서 “하지만 원자력 발전은 온실가스 발생이 없기 때문에 단위(㎾h)당 총비용이 52원으로 석탄(76원)이나 액화천연가스(143원)보다 싼 것으로 나타났다”고 말했다. 노동석 에너지경제연구원 전력정책연구본부장은 “전 세계적으로 신재생 에너지의 발전 여건은 여전히 척박하다”며 “경제성이 월등한 원자력발전은 기술적 약점에 대한 장기적 대안 및 보완책 마련을 전제로 신재생 에너지와 공존·공생하는 방향이 바람직하다”고 말했다. 청중들의 날카로운 질문도 이어졌다. “정부가 신재생 에너지의 품목을 정하는 등 시장의 아이디어를 수용할 수 있는 창구가 없다”는 방청석의 질문에 박 원장은 “정부가 태양광과 풍력 등 신재생 에너지의 품목을 정하는 것은 시장을 키우고 보호하려는 취지”라면서 “장기적으로는 시장에서 결정하는 것이 맞다”고 답했다. 김경두 기자 golders@seoul.co.kr 장형우 기자 zangzak@seoul.co.kr

그리스 철학자 아리스토텔레스는 개똥벌레가 영롱한 아침이슬에서 생겨났을 것이라 했고, 가톨릭의 한 추기경은 오리가 조개껍질에서 태어난다고도 했다. 심지어 데카르트도 생물을 만드는 데에는 많은 것이 필요하지 않아 자연스레 생물이 형성된다고 생각했다. 뉴턴은 혜성 꼬리에서 식물이 나왔을 것이라고 했다. 이렇게 무생물로부터 특정 생물이 생긴다는 주장을 ‘자연발생설’이라고 한다. 이런 생각들이 말도 안 된다는 것을 요즘은 초등학생들도 안다. 그렇지만 오래된 고깃덩어리에서 구더기가 나오고 창고 한 구석에 말아 둔 넝마에서 생쥐가 나타나는 것은 어떻게 설명할 수 있을까. 생물은 자연발생을 할까? 그렇지 않다. 이 답을 얻기 위해 많은 과학자들이 연구를 했는데 프랑스의 과학자 파스퇴르가 결정적 증거를 제시했다. 그는 백조 목처럼 구부러진 긴 관이 연결된 플라스크를 만들었다. 이 플라스크와 관이 없는 플라스크에 각각 고기 국물을 넣고 팔팔 끓였다. 며칠 후 관이 없는 플라스크에서는 세균과 곰팡이가 자라 고기 국물이 썩었지만 관을 부착한 플라스크에서는 고기 국물이 처음 그대로였다. 고기 국물을 끓일 때 생긴 수증기가 관 아래쪽에 물로 응결돼 세균을 비롯한 미생물들이 통과할 수 없었기 때문이다. 외부로부터 생물들의 침입을 원천적으로 차단했더니 생물들이 출현하지 않았다는 사실과 함께 생물의 자연발생설이 틀렸음을 명확하게 보여 준 실험이었다. 던져 둔 고깃덩어리에서 구더기가 생기는 것 같은 현상은 눈으로 볼 수 없는 세균, 포자, 씨, 알, 애벌레 등이 붙어서 성장해 눈으로 관찰할 수 있을 정도로 큰 생물체가 된 것이다. 그럼 자연발생설은 전혀 의미가 없는 것일까? 지난주는 햇과일과 햇곡식으로 조상들에게 차례를 지내는 추석이었다. 우리는 부모에게서, 부모는 또 그 부모에게서 태어났다. 이렇게 계속해 거슬러 올라가 추적하다 보면 약 20만년 전의 호모 사피엔스 조상, 약 600만년 전의 다양한 호미닌 종들의 조상, 유인원의 조상, 영장류의 조상, 포유류의 조상, 양서류의 조상, 바다동물의 조상, 동물의 조상, 진핵생물의 조상, 결국 약 37억년 전의 세균 조상에까지 이르게 된다. 이 조상 세균들도 조상이 있었을 것이라 추측하는데 과학자들은 이 조상을 원시세포라 명명했다. 그렇다면 이 원시세포는 어떻게 생겨났을까? 46억년 전에 막 탄생한 지구는 수많은 운석이 떨어지고 지각활동이 활발한 ‘뜨겁고 격렬한’ 행성이었다. 그러다가 39억년 전 이후 운석의 충돌이 멈췄고 지구는 암모니아, 수소, 황화합물, 메탄, 이산화탄소와 질소 등 가스로 가득 차게 됐다. 이런 조건에서 생명체가 나타날 수 있을까? 1953년 밀러는 원시지구 성분을 사용한 실험에서 생물을 구성하는 많은 종류의 단순한 유기분자를 합성할 수 있었다. 그 결과는 2008년에 더 발전된 분석기술에 의해 다시 확인됐고, 생물 합성이 심해 열수구에서 일어났을 가능성도 설득력 있게 제기됐다. 지구로 떨어진 탄산질 운석을 분석해 보면 단순한 유기분자들이 발견된다. 이는 생물을 구성하는 유기분자가 지구 내에서만 생기는 특별한 것이 아님을 의미한다. 작고 간단한 유기분자는 단백질, 핵산 등 크고 복잡한 거대 분자 합성에 쓰이고 이 거대 분자들은 인지질 막 속에 모여 원시세포를 형성했을 것이다. 이런 가상 시나리오는 많은 연구자들의 실험 결과를 통해 증거로 축적되고 있다. 게다가 염색체를 이용해 세균을 합성하는 현대의 연구들은 물질의 합성에서 생명의 탄생이 연결될 수 있음을 강하게 시사한다. 결론적으로 ‘자연발생설’도 초기 지구에서 최대 수억년 동안 이루어진 화합물의 합성과 원시세포 탄생이라는 측면에서는 참이라 할 수 있다. 현재의 지구에서 생물의 자연발생은 불가능하지만 원시의 지구에서는 가능했다고 볼 수 있다는 말이다. 생물의 출현을 위해서는 적어도 한 번의 자연발생은 반드시 일어날 수밖에 없는 일이다.

항공기 기술은 더 빠르고 더 큰 비행기를 만드는 데 집중해왔습니다. 하지만 동시에 최근에는 친환경적이고 에너지 효율적인 항공기라는 새로운 과제를 부여받았습니다. 항공기가 배출하는 이산화탄소 같은 온실가스와 기타 배기가스는 아직 자동차나 공장에 비해 적긴 하지만, 이것 역시 줄여야 할 필요가 있기 때문이죠. 동시에 연료를 적게 먹는 항공기는 더 경제적인 항공기입니다. 당연히 연료 효율을 높이면 배기가스도 줄이고 연료비도 줄일 수 있겠죠. 항공기 제조사들은 이를 달성하기 위해서 더 효율적인 엔진을 만들고 가벼운 동체를 개발했습니다. 하지만 기존의 기술로는 연비를 높일 수 있는 항공기 개발이 쉽지 않습니다. 나사와 보잉은 현재의 기술적 한계를 돌파하기 위해서 새로운 디자인의 항공기를 개발하고 있습니다. BWB(Blened wing body·동체 날개 일체형 항공기)라고 불리는 이 새로운 디자인은 항공기의 동체와 날개를 분리하지 않고 하나의 거대한 가오리 연처럼 만들어서 동체에서도 비행기를 들어 올리는 양력을 발생시키게 만든 것입니다. BWB 자체는 완전히 새로운 디자인은 아니라고 할 수 있는데, B-2 스텔스 폭격기처럼 이미 이런 디자인을 채택한 항공기들이 있기 때문이죠. 다만 이번에는 스텔스에 최적화된 디자인이 아니라 연료 소비량 및 소음을 줄이는데 최적화한 디자인의 상용 항공기라는 차이점이 있습니다. BWB 디자인은 기존의 전통적인 항공기에 비해 대략 10% 정도 연비를 향상시킬 것으로 기대되고 있습니다. 하지만 제작은 물론 항공기 제어가 복잡하다는 문제가 있습니다. BWB의 문제점 가운데 하나는 엔진으로 들어가는 공기의 흐름이 기존의 항공기와 다르다는 것입니다. 기존의 제트 여객기들은 엔진이 날개 밑에 달린 방식이지만, BWB는 위에 올라가 있으므로 동체 때문에 엔진으로 유입되는 공기의 흐름이 바뀌게 됩니다. 물론 이를 극복하기 위해서 B-2 스텔스 폭격기처럼 엔진을 내부에 수납하는 방법도 있지만, 이는 넓은 공간을 확보하면서 진동과 소음을 줄여야 하는 여객기나 화물기에는 적합하지 않은 디자인입니다. 따라서 보잉과 나사는 새로운 풍동 기술을 이용해서 BWB의 동체 상부의 공기의 흐름에 최적화된 엔진과 동체 디자인을 연구 중 입니다. 이를 위해서 전통적인 연기 방법 대신 레이저를 이용해서 공기의 미세한 흐름까지 측정하는 PIV(particle imagery velocimetry)라는 새로운 기술이 사용되고 있습니다. 나사의 랭글리 연구소(Langley Research Center)에서 테스트 중인 모형은 실제 항공기의 6% 정도 크기입니다. BWB 항공기의 또 다른 장점은 엔진을 위에 올리는 경우 동체가 방음판 역할을 해서 지상에 도달하는 소음이 그만큼 작아진다는 것입니다. 대신 동체 내에서 소음은 더 커질 수 있다는 단점도 있는데, 이를 최소화하기 위한 디자인 역시 같이 연구 중입니다. 동시에 BWB 디자인은 사고 시 내부 승객이 신속하게 탈출하기 어렵다는 단점도 있어 여객기보다는 수송기 목적으로 더 적합하다는 의견도 있습니다. BWB기는 날개에도 화물이나 승객을 탑승시킬 수 있어 내부 공간이 넉넉한 장점도 같이 가지고 있습니다. 그래서 과거 보잉이 1000인승 대형 BWB 여객기를 만든다는 루머도 있었으나 당시 보잉은 이를 전면 부인했습니다. 여객기로 사용하기에는 앞서 말한 단점도 있었지만, 당시에는 그럴 만한 기술이 없었기 때문입니다. 하지만 BWB기의 장점을 고려하면 보잉이 나사와 손잡고 상용 BWB기 개발에 뛰어든 것도 이상할 게 없는 상황입니다. 아직 성공 여부를 판단하기는 어렵지만, 이들의 시도가 성공한다면 미래적인 디자인을 가진 거대 항공기가 우리 머리 위로 날아다니는 모습을 보게 될 것입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

항공기 기술은 더 빠르고 더 큰 비행기를 만드는 데 집중해왔습니다. 하지만 동시에 최근에는 친환경적이고 에너지 효율적인 항공기라는 새로운 과제를 부여받았습니다. 항공기가 배출하는 이산화탄소 같은 온실가스와 기타 배기가스는 아직 자동차나 공장에 비해 적긴 하지만, 이것 역시 줄여야 할 필요가 있기 때문이죠. 동시에 연료를 적게 먹는 항공기는 더 경제적인 항공기입니다. 당연히 연료 효율을 높이면 배기가스도 줄이고 연료비도 줄일 수 있겠죠. 항공기 제조사들은 이를 달성하기 위해서 더 효율적인 엔진을 만들고 가벼운 동체를 개발했습니다. 하지만 기존의 기술로는 연비를 높일 수 있는 항공기 개발이 쉽지 않습니다. 나사와 보잉은 현재의 기술적 한계를 돌파하기 위해서 새로운 디자인의 항공기를 개발하고 있습니다. BWB(Blened wing body·동체 날개 일체형 항공기)라고 불리는 이 새로운 디자인은 항공기의 동체와 날개를 분리하지 않고 하나의 거대한 가오리 연처럼 만들어서 동체에서도 비행기를 들어 올리는 양력을 발생시키게 만든 것입니다. BWB 자체는 완전히 새로운 디자인은 아니라고 할 수 있는데, B-2 스텔스 폭격기처럼 이미 이런 디자인을 채택한 항공기들이 있기 때문이죠. 다만 이번에는 스텔스에 최적화된 디자인이 아니라 연료 소비량 및 소음을 줄이는데 최적화한 디자인의 상용 항공기라는 차이점이 있습니다. BWB 디자인은 기존의 전통적인 항공기에 비해 대략 10% 정도 연비를 향상시킬 것으로 기대되고 있습니다. 하지만 제작은 물론 항공기 제어가 복잡하다는 문제가 있습니다. BWB의 문제점 가운데 하나는 엔진으로 들어가는 공기의 흐름이 기존의 항공기와 다르다는 것입니다. 기존의 제트 여객기들은 엔진이 날개 밑에 달린 방식이지만, BWB는 위에 올라가 있으므로 동체 때문에 엔진으로 유입되는 공기의 흐름이 바뀌게 됩니다. 물론 이를 극복하기 위해서 B-2 스텔스 폭격기처럼 엔진을 내부에 수납하는 방법도 있지만, 이는 넓은 공간을 확보하면서 진동과 소음을 줄여야 하는 여객기나 화물기에는 적합하지 않은 디자인입니다. 따라서 보잉과 나사는 새로운 풍동 기술을 이용해서 BWB의 동체 상부의 공기의 흐름에 최적화된 엔진과 동체 디자인을 연구 중 입니다. 이를 위해서 전통적인 연기 방법 대신 레이저를 이용해서 공기의 미세한 흐름까지 측정하는 PIV(particle imagery velocimetry)라는 새로운 기술이 사용되고 있습니다. 나사의 랭글리 연구소(Langley Research Center)에서 테스트 중인 모형은 실제 항공기의 6% 정도 크기입니다. BWB 항공기의 또 다른 장점은 엔진을 위에 올리는 경우 동체가 방음판 역할을 해서 지상에 도달하는 소음이 그만큼 작아진다는 것입니다. 대신 동체 내에서 소음은 더 커질 수 있다는 단점도 있는데, 이를 최소화하기 위한 디자인 역시 같이 연구 중입니다. 동시에 BWB 디자인은 사고 시 내부 승객이 신속하게 탈출하기 어렵다는 단점도 있어 여객기보다는 수송기 목적으로 더 적합하다는 의견도 있습니다. BWB기는 날개에도 화물이나 승객을 탑승시킬 수 있어 내부 공간이 넉넉한 장점도 같이 가지고 있습니다. 그래서 과거 보잉이 1000인승 대형 BWB 여객기를 만든다는 루머도 있었으나 당시 보잉은 이를 전면 부인했습니다. 여객기로 사용하기에는 앞서 말한 단점도 있었지만, 당시에는 그럴 만한 기술이 없었기 때문입니다. 하지만 BWB기의 장점을 고려하면 보잉이 나사와 손잡고 상용 BWB기 개발에 뛰어든 것도 이상할 게 없는 상황입니다. 아직 성공 여부를 판단하기는 어렵지만, 이들의 시도가 성공한다면 미래적인 디자인을 가진 거대 항공기가 우리 머리 위로 날아다니는 모습을 보게 될 것입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

　지구온난화 원인물질로 지목받고 있는 ‘이산화탄소’를 효과적으로 제거할 수 있는 신개념 흡착제가 개발됐다. 　카이스트 생명화학공학과 최민기 교수팀은 여러 번 재사용이 가능한 이산화탄소 흡착제 개발에 성공하고 그 결과를 기초과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 이번 기술은 화력발전소에서 배출되는 이산화탄소의 흡·탈착을 상용화가 가능한 수준까지 끌어올렸다는 평가를 받고 있다. 　기존에 나온 이산화탄소 제거용 흡착제는 암모니아를 기반으로 한 ‘아민’이라는 유기화합물로 만들어진 것들이었다. 아민 흡착제의 문제는 이산화탄소를 흡착하는 능력은 좋지만 떼어내는 탈착이 어렵기 때문에 재사용이 쉽지 않다는 것이다. 또 재사용 할 경우 화학적으로 성질이 변해 오래 사용하기가 어려워 자주 교환해줘야 하는 문제가 있다. 아민 이외의 소재들로 만들어진 이산화탄소 흡착제들은 실제 상용화되기는 어려울 정도로 대량 생산이 불가능하다. 　연구팀은 기존 아민 기반 흡착제에 에폭사이드라는 화학물질을 결합시키는 비교적 간단한 화학반응으로 이런 문제를 해결했다. 대량생산이 쉽고 저렴한 실리카, 폴리에틸렌이민, 에폭사이드를 활용해 신개념 이산화탄소 흡착제를 만든 것이다. 이번에 개발한 흡착제는 재사용이 가능하며 여러 번 사용하더라도 흡탈착 능력이 떨어지지 않는 것으로 나타났다. 　연구팀은 실험실 수준에서 이산화탄소 흡착제 20㎏을 합성하는데 성공했다. 생산량을 수 톤 단위로 늘리게 되면 화력발전소 같이 대형 이산화탄소 발생장소에서 바로 사용할 수 있을 것으로 전망되고 있다. 　최 교수는 “이번 연구는 그동안 가능성만 제기돼 왔던 고체 이산화탄소 흡착제의 문제점을 해결한 것은 물론 이산화탄소 포집 공정을 상용화 단계까지 발전시켰다는데 의미가 있다”며 “그동안 흡착제 개발은 실험실 수준인 수 g 단위에 머물렀는데 이번 기술은 실험실에서도 ㎏ 단위로 생산할 수 있게 돼 실용화 가능성을 한층 높인 만큼 5년 내에 상용화할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 일리노이주 시카고 남부 지역에 자리잡은 미국 프로야구 시카고 화이트삭스의 홈 구장 셀룰러필드 앞에서 차량공유 서비스 ‘우버’를 이용해 동쪽으로 10분쯤 이동하니 쇠락한 공업단지가 나타났다. 구석구석을 다니다 보니 뜻밖에도 공단 안에 작은 농장 하나가 눈에 들어왔다. 소규모이지만 밀 등 몇 가지 작물들이 재배되고 닭과 오리도 함께 사육되고 있었다. 농장 바로 옆에는 커다란 그래피티가 그려진 낡은 공장 하나가 나왔다. 이 지역의 명소로 재탄생한 ‘더 플랜트’였다. 과거 돼지고기 가공 공장으로 이용되다 버려졌던 이곳은 이제 폐기물을 하나도 만들어내지 않고 야채와 버섯, 어류 등을 생산하는 미래형 도시 농업의 상징이 됐다. 여름방학 기간이었음에도 더 플랜트에는 시카고 지역 학교에서 견학을 온 학생들로 가득했다. 한 해에 약 5000명 정도가 이곳을 방문한다고 더 플랜트의 프로그램 매니저 조너선 피레이라가 귀띔했다. 단순한 먹을거리 생산만이 아니라 새로운 도시농업 연구와 교육용 견학, 지역 농산물 유통 등 다양한 용도로 활용돼 도시 재생에도 기여하고 있다고 그는 자신했다. ‘플랜트 시카고’라고 불리는 이 사업은 지역 거부(巨富)인 존 에델이 2010년 버려졌던 3층짜리 폐공장 건물을 25만 달러에 매입한 뒤 인근 일리노이 공과대학(IIT)과 손잡고 새로운 농업 방식을 개발하기 위해 시작됐다. ‘더 플랜트’는 ‘제로 에너지’와 ‘제로 폐기물’을 기본 원칙으로 다양한 종류의 수직 농장 운영 노하우를 얻기 위한 인큐베이터 역할을 한다. 더 플랜트의 중심 시설이라 할 수 있는 지하실에 찾아가니 어두컴컴하면서도 축축한 재배지에서 야채와 버섯, 어류 등 10여 가지가 재배되고 있었다. 피레이라 매니저는 “이곳은 외부 에너지 지원 없이 지속적으로 농수산물을 생산해낼 수 있는 ‘폐쇄형 생태계’(loop ecosystem)를 갖추고 있다”고 설명했다. 실제로 살펴보니 효모 균주를 발효시킬 때 생기는 이산화탄소는 잎채소 등에 보내져 흡수하게 하고, 맥주 양조 과정에서 발생하는 맥아 즙은 재배 식물들의 퇴비로 쓴다. 골파와 허브 등을 키우는 데 사용한 물은 민물고기인 틸라피아 수조에 넣어 재사용하고, 틸라피아 수조에는 물에 뜨는 식물들을 키워 수질을 정화해 이 물을 다시 식물에 뿌려준다. 그는 “이런 방식으로 한 공정에서 만들어진 폐기물을 하나도 버리지 않고 다른 공정에 필요한 재료나 성분이 될 수 있게 시스템을 기획하고 운영하는 것이 핵심”이라고 말했다. 미국에서 더 플랜트가 관심을 모으는 건 거대도시인 시카고 시장과 가까운 거리에 있기 때문이다. 미국의 경우 농산물이 산지에서 출발해 가정의 식탁에 오르기까지 평균 2400㎞ 안팎을 이동하는 것으로 알려져 사회적 이슈가 되고 있다. 대규모 농업지역인 캘리포니아 지역에 6년째 가뭄이 이어지면서 최근에는 멕시코와 남미 지역에서까지 대규모로 농산물을 수입해 이동 거리는 더욱 늘고 있다. 거리에 비례해 제품의 신선도는 떨어질 수밖에 없고 방부 목적의 농약 사용도 늘 수밖에 없다. 더 플랜트는 이런 이동거리를 30~40㎞로 크게 줄여 각광을 받고 있다. 아침에 딴 버섯들을 점심식사에 쓰는 것이 시카고의 식당들에서는 가능해졌기 때문이다. 블레이크 데이비스 IIT 교수는 “더 플랜트가 가치 있는 것은 막대한 자금을 투자해 첨단 기술을 만드는 것이 아니라 기존 기술들을 잘 조합해 새로운 가치를 창출해 누구나 함께할 수 있기 때문”이라면서 “장기적으로는 지금의 ‘제로 폐기물’을 넘어서 다른 지역에서 만들어진 폐기물까지 더 플랜트에 가져와 써 지구의 쓰레기를 줄여 나가는 ‘비욘드 제로 폐기물’을 실현하겠다”고 강조했다. 미래형 도시농업 실험은 ‘자동차의 도시’ 미시건주 디트로이트에서도 진행 중이다. 이곳은 1950년대에만 해도 인구가 200만명에 달했지만 자동차 공업이 쇠퇴하면서 지금은 80만명 수준으로 줄었다. 공식적인 실업률만 30%를 넘고 재정난으로 경찰이나 소방 같은 기초적 서비스조차 제공하지 못할 정도가 됐다. 백인들이 거의 도시를 떠나 인구의 80% 이상이 흑인으로 남게 되면서 도심 주거지역의 주택이 불과 100달러 정도면 살 수 있을 정도로 죽은 도시가 됐다. 2009년 디트로이트의 백만장자 존 한츠는 폐허가 된 지역에 농장을 건설해 사람이 다시 살 만한 곳으로 만들겠다는 프로젝트를 시작했다. 도시의 버려진 땅을 매입해 농장을 만들었고 시민운동가들은 빈 땅을 경작하는 운동을 벌이고 있다. 우리에게 잘 알려지지 않았지만 쿠바의 수도 아바나는 ‘세계 도시농업의 수도’로 불린다. 1990년대 소련이 붕괴되면서 경제적 지원이 중단되자 자급자족을 위해 도시농업을 활성화한 것이 계기가 됐다. 캐나다 밴쿠버에도 100여개의 공동체 텃밭이 운영되고 경작 대기자 수가 2만명에 달할 정도로 인기가 높다. 특히 밴쿠버 시 정부는 토지 소유자가 노는 땅을 공동체 텃밭으로 제공하면 재산세를 감면해 주는 등 혜택도 제공한다. 시카고 지역의 지속가능 농업 프로그램인 ‘와이저’에 참여하고 있는 하미드 아라스투퍼 IIT 교수는 “도시농업이 과거 버려졌던 땅에 사람이 모여들게 하고 여기서 생산된 농산물들이 근교에 유통되면서 지역 경제 활성화에도 기여하는 등 긍정적인 효과를 만들어내고 있다”고 자평했다. 글 사진 시카고 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

주말과 연이어 있어 많은 이들이 기대하고 있는 황금연휴 추석이 코 앞으로 다가왔다. 마트에서는 다양한 선물세트부터 명절에 필요한 식재료들과 도구들이 주 무대를 차지하기 시작했고, 황금연휴를 맞아 여행사들도 다양한 국내외 여행상품들을 내놓기 시작했다. 그러나 주부들에게 있어 명절은 달갑기는 커녕 부담스러운 날이다. 여러 손님들을 대접할 음식부터 다양한 명절음식까지, 눈코 뜰 새 없이 바쁘기 때문이다. 게다가 주로 불을 많이 사용해야 하는 명절음식들로 인해 주방은 순식간에 퀴퀴한 공기로 가득 차기 쉽다. 이에 국내 주방 후드 전문 기업 하츠는 주부들에게 주방후드를 적극 활용할 것을 권한다. 하츠 관계자는 6일 “요리 중에는 미세먼지, 유해가스 등 각종 발암물질이 발생할 수 있어 후드를 사용해야 한다”며 “특히 조리 중에 발생하는 연기에는 일산화탄소, 미세먼지, 이산화탄소, 포름 알데히드, 휘발성유기화합물 등 각종 유해물질이 포함돼 있기 때문에 조리 중에는 반드시 주방후드를 사용해야 한다”고 전했다. 명절 뿐 아니라 일상생활에서도 주방 후드 사용의 생활화가 요해진다. 최근에는 다양한 스마트 제품들도 출시돼 주부들을 돕고 있는데, 그 중 하나가 하츠의 스마트 후드 ‘퓨어’다. 퓨어는 요리를 시작하면 이를 감지해 자동으로 작동하고, 유해가스를 감지하면 자동으로 유해가스 환기 기능이 작동하는 스마트 환기 시스템을 탑재하고 있다. 그러나 주방후드는 대개 냄새가 심한 음식 조리 시에만 사용하고 특별한 관리를 하지 않아 그 오염도가 높은 경우가 많다. 세균번식이 쉬운 주방인 데다가 잔뜩 낀 기름때를 고려하면 주방후드를 청결하게 관리하는 것이 중요하다. 이에 하츠에서는 ‘하츠의 숲’ 서비스를 통해 전문가의 주기적이고 꼼꼼한 전문 관리를 제공, 주방 후드를 보다 효과적이고 청결하게 사용할 수 있도록 돕고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지구의 온난화가 지금까지의 생각만큼 확대되지 않을지도 모른다고 미국의 과학자들이 지난달 29일(현지시간) 밝혔다. 대기 중의 이산화탄소(Co2)가 늘어남에 따라 식물에 필요한 수분이 줄어들기 때문. 미국 워싱턴대 등이 참여한 연구진은 새로운 연구논문에서 “기존 연구에서는 앞으로 약 100년간 이산화탄소의 농도가 산업혁명 이전 수준보다 4배로 늘어나면 가뭄이 세계의 70% 이상에서 나타날 것으로 예측했었다”고 말했다. 또한 “그렇지만 이런 대부분 연구모델은 온난화가 진행되는 세계에서 식물의 습성이 어떻게 변하는지 설명하지 못했다”고 지적했다. 식물은 기공(stomata)으로 불리는 공기구멍을 열어 이산화탄소를 흡수하고 동시에 수분을 방출한다. 하지만 이산화탄소가 풍부하면 기공을 개방하는 시간이 줄어 손실되는 수분 역시 줄고 토양에서 흡수하는 수분 함량도 줄어든다. 연구를 이끈 아비가일 스완 워싱턴대 조교수(대기과학·생물학)는 “지금까지 수많은 연구가 식물의 수분 필요량을 항상 일정하다고 봐왔지만, 이번에는 식물의 수분 필요량이 변할 수 있다는 것을 고려했다”고 말했다. 이를 통해 연구진은 식물이 이산화탄소가 늘어난 환경에서 혜택을 얻으면 기후 변화로 인해 가뭄이 발생하는 지역은 세계 약 37%에 머물게 되는 것을 발견했다. 연구진은 “지구 온난화와 강수량 감소로 인해 북미 남부와 남유럽, 남미 북동부 등에 가뭄이 늘어날 가능성은 있다”고 지적했다. 하지만 “아프리카 중부는 물론 중국과 중동, 동아시아, 그리고 러시아 대부분을 포함한 온대 아시아에서는 식물에 의한 물 보전으로 기후 변화로 인한 가뭄의 영향이 크게 약화할 것”이라고 설명했다. 또한 이번 연구에서는 기후 변화가 진행되면 여전히 가뭄이 늘어나겠지만 그 영향은 일부여서 광범위하지는 않을 것이라는 분석이 나왔다. 이에 대해 스완 조교수는 “우리는 특히 무더운 기후로 인한 가뭄에 대해서는 모르는 것이 많다”면서 “비록 가뭄이 더 극단적으로 확산하거나 빈번해지지 않더라도 가뭄이 발생하면 더 심해질 수는 있다”고 지적했다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호(8월 29일자)에 실렸다. 사진=ⓒ bigfoot / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구온난화를 유발하는 물질이자 초미세먼지의 주요 성분으로 꼽히는 블랙카본을 레이저로 측정하는 기술이 국내에서 개발됐다. 환경부와 한국환경산업기술원은 1일 대기 중 초미세먼지에 강한 레이저를 비춰 발생하는 굴절률 변화를 감지해 블랙카본을 측정하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 대기 중에 레이저를 직접 쏘아 측정하는 기술은 세계에서 처음이다. 블랙카본은 석탄·석유 등 화석연료가 불완전 연소될 때 나오는 검은색 그을음으로 자동차 매연이나 발전소·공장 등에서 배출된다. 이산화탄소와 함께 지구온난화의 주범으로 꼽힌다. 기술원은 “필터를 이용해 측정하는 기존 장비와 비교해 10배 정도 민감도가 높아 지구온난화 예측의 정밀도를 높일 수 있을 것”이라고 평가했다. 블랙카본 측정 기술은 ‘환경융합신기술개발사업’의 하나로 2013년부터 추진됐다. 지난 3월 국내 특허를 취득한 데 이어 최근 국제특허(PCT)를 출원했다. 또 5월부터 진행된 한·미 협력 국내 대기질 공동조사 연구에서 도심 지역의 지상 대기질 측정 작업에 6주간 실제 투입되기도 했다. 김용주 한국환경산업기술원장은 “실용화 이전 단계로 이동식 측정장치 개발 시 수출 경쟁력이 기대된다”면서 “측정기술은 기후변화와 대기환경 관리, 자동차 배기가스 저감 등 다양한 분야에 활용이 가능하다”고 말했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

과연 지구는 새로운 지질시대에 접어든 것일까? 최근 영미권 출신의 지질학자들로 구성된 인류세 워킹그룹(Working Group on the Anthropocene·AWG)이 1950년께를 새로운 인류세(人類世)의 시작으로 주장하고 나서 관심을 끌고 있다.　　 다소 낯선 용어인 인류세는 지난 2000년 노벨화학상을 받은 네덜란드 화학자 폴 크뤼천이 처음 제안한 용어로 새로운 지질시대를 일컫는 개념이다. 지구 탄생 이래 현재 우리는 신생대 제4기인 ‘홀로세’(Holocene)에 살고 있다. 약 1만 2000년 전에 시작된 홀로세(충족세)는 오늘날까지 이어져 현세라고도 불린다. 그러나 AWG 등 일부 학자들은 산업화로 자연환경이 파괴되며 지구가 급격히 변했다는 사실에 주목하며 새로운 인류세를 주장하고 있다. AWG가 1950년께를 인류세의 시작으로 규정한 것은 1945년 7월 16일이 기점이다. 이날 인류는 사상 처음으로 핵실험을 벌였다. 당시 미국은 ‘맨해튼 프로젝트’라는 암호명 아래 뉴멕시코 북부 사막에서 핵실험을 성공시켰다. 이 프로젝트의 연구 책임자인 존 오펜하이머 박사가 “이제 나는 가장 큰 파괴자가 됐다”며 한탄했다는 사실은 지금도 어록처럼 전해 내려오고 있다. 이 핵실험으로 ‘버섯 구름’은 4만 피트 상공까지 치솟았고 방사능 입자는 적도까지 퍼졌으며 160㎞ 밖에서도 충격파가 감지될 만큼 지구는 큰 ‘상처’를 입었다. 이후 한 달도 안돼 미국은 일본 히로시마와 나가사키에 원자폭탄을 투하해 수많은 인명과 자연을 파괴했다. 여기에 산업화로 야기된 대기오염, 이산화탄소 증가, 빠른 동식물 멸종, 닭 등 가금류 확산, 넘치는 플라스틱 등도 AWG가 주장하는 새로운 지질시대를 알리는 유력한 증거들이다. 결과적으로 지구를 망가뜨려 새로운 지질시대를 연 주범이 바로 인간인 셈. AWG 회장이자 레스터대 지질학부 얀 잘라시에비치 교수는 "지질 경계(geological boundary)를 명확하게 규정지을 수는 없다”면서도 "인류가 지구의 환경을 파괴한 기준으로 보면 핵실험 이후가 가장 적절하다"고 설명했다. 이어 "그간 생산된 수많은 플라스틱 역시 지구를 덮고있으며 바다 생태계도 위협받고 있다"고 덧붙였다.　 　 한편 많은 지질학자들은 인류세라는 지질시대 개념에는 공감하고 있으나 그 시점은 조금씩 다르다. 인류세를 주장한 크뤼천 등 일부학자들은 지구 대기의 변화를 기준으로 산업혁명을 그 시작점으로 삼기도 한다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr