SK에코플랜트가 연료전지 신시장 개척에 앞장서고 있다. SK에코플랜트는 미국 북동부 코네티컷 스탬퍼드 병원, 툴리 보건소 등 2곳에 총 2.7MW 규모의 연료전지를 설치하는 프로젝트를 성공적으로 완료했다고 25일 밝혔다. 이를 계기로 데이터센터, 병원, 금융시스템 등 ‘필수시설’(Mission Critical)과 냉동창고 등 상업시설의 연료전지 기반 전력공급자로 확고한 입지를 다진다는 목표다. SK에코플랜트는 지난 2018년부터 이어온 글로벌 수소 연료전지 기업 블룸에너지와 합작을 통해 세계 최고 효율의 고체산화물 연료전지(SOFC) 기술을 확보했다. 블룸에너지와 함께 한국에서만 380MW 규모의 연료전지 수주실적을 확보하는 등 경쟁력을 인정받고 있다. 연료전지 활용을 극대화할 수 있는 연구개발과 기술 확보에도 한창이다. SK에코플랜트는 최근 국내 중소기업과 협업해 연료전지 발전과 무정전 전원장치를 통합하는 기술을 개발, 특허를 취득했다. 기존 전력망과 별도로 존재하는 연료전지가 평시 분산전원으로서 전기를 만드는 역할에 더해 정전 등 이상 상황 발생 시 수요지에 비상전원을 공급하는 역할까지 하는 셈이다. 연료전지로 전기를 생산하는 과정에서 배출되는 배가스(排gas, Flue Gas)에서 탄소를 포집, 활용하는 기술 실증에도 나섰다. 이산화탄소 순도 99.9%, 포집률 85% 이상을 목표로 실증에 착수했다. SK에코플랜트는 이를 연료전지 발전소에 적용할 경우 전체 설비용량 중 20%에만 CCU 설비를 설치해도 EU그린택소노미 기준에 충족할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 최근 우리 정부가 목표로 제시한 2030년 연료전지 수출물량 누적 1GW 목표 달성에도 기여할 것으로 기대된다.

따뜻한 날씨와 함께 미세먼지가 기승을 부리기 시작했다. 마스크 착용 의무 방역지침이 해제됐음에도 불구하고 여전히 많은 사람이 마스크를 벗지 못한다. 우리나라 공기 내 초미세먼지(PM2.5) 수치가 세계보건기구(WHO) 안전 권고 기준보다 하루평균 1.3배 높다는 조사결과가 나왔다. 24일 다이슨은 자체 제작한 ‘공기 질 측정 배낭’을 통해 동선에 따라 공기 질을 측정하는 프로젝트를 실시해 이같은 조사결과를 발표했다. 다이슨 공기 질 측정 배낭은 다이슨 공기청정기에 사용된 기술을 적용해 만든 휴대용 공기 질 측정 기기다. 이번 프로젝트는 한국·호주·홍콩·인도네시아·인도에서 동시 진행됐다. 국내에서는 가수 션·유튜버 무빙워터·마리라이프 등 총 6인이 참여했다. 참여자들은 특정 위치에서의 각 오염원별 수치가 어떠한 양상을 보였는지, 공기 질 평균 수치를 확인할 수 있다. 배낭을 착용한 참가자들이 이동하는 동선의 실내외 공기 질 데이터를 수집하고 배낭 내부에 있는 온보드 센서와 배터리 팩, GPS기능을 통해 배낭은 초미세먼지(PM2.5)와 미세먼지(PM10), 휘발성유기화합물(VOC), 이산화질소(NO2), 이산화탄소(CO2) 수치를 측정했다. 국내 프로젝트 결과에 따르면 모든 참여자의 평균 초미세먼지 수치는 WHO의 일평균 안전권고기준보다 높은 것으로 나타났다. 모든 참여자들의 평균 초미세먼지 수치는WHO가 일평균 안전 권고 기준으로 제시한 15㎍/㎥와 비교했을 때, 최대 1.3배 높게 측정됐다. 이번 프로젝트의 참여자인 가수 션이 마라톤 대회에 참여해 배낭에서 수집된 이산화질소 수치의 상당 부분이 WHO 일평균 안전 권고 기준인 13ppb(농도를 나타내는 단위)보다 높게 측정된 것으로 나타났다.“미세먼지 10㎍/㎥ 증가, 사망률 최대 13% 증가” WHO 유럽지구 보고서에 따르면 수개월 이상 초미세먼지에 노출되면 농도가 10㎍/㎥ 증가할 때마다 심장 질환 및 폐 질환으로 인한 사망률이 최대 13% 증가하는 것으로 나타났다. 특히 장기가 다 성숙하지 않은 아이들이나 고혈압, 당뇨병 등 기저 질환을 가지고 있는 노인들은 미세먼지를 더 주의해야 한다. 노인의 경우에는 이미 심혈관 등 질환을 가지고 있음에도 인지하고 있지 못할 가능성이 높으므로 경각심이 요구된다. 실제로 질병관리청은 심뇌혈관 질환 발생의 위험을 고려해 대사증후군이나 당뇨병 환자에게 가급적 미세먼지에 노출되지 않도록 권장하고 있다. 미세먼지는 영향받는 부위나 정도에 따라 다양한 증상과 질환을 유발하거나 악화시킨다. 전문가들은 미세먼지 극복을 위해 사회 구조적 변화와 더불어 개인의 생활습관 개선이 필요하다고 말한다. 불가피하게 외출이 필요하다면 덴탈마스크보다는 효과적으로 미세먼지를 차단해 줄 수 있는 KF80 이상의 보건용 마스크를 착용해야한다고 강조했다.

시내버스에 센스를 달아 버스 안팎 대기환경 오염물질 농도를 실시간 측정하는 시스템 이 부산에서 시범 운영에 들어갔다.부산시는 시내버스 54대에 대기환경과 차안 공기질을 측정하는 ‘이동형 대기환경 관제시스템’을 최근 도입해 시범운영을 시작했다고 23일 밝혔다. ‘이동형 대기환경 관제시스템’은 시내버스 안팎에 센서를 부착해 버스가 시내를 운행하는 동안 대기 중의 미세먼지, 이산화탄소, 휘발성 유기 화합물, 질소산화물, 악취 등의 농도를 측정한다. 측정한 자료는 실시간 중앙서브로 전송돼 대기환경 지도를 만든다. 미세먼지 등 실시간 측정 자료는 오는 9월부터 버스안에 있는 액정디스플레이(LCD) 모니터를 통해 알려준다. 또 공공데이터 연계를 통해 홈페이지와 휴대폰 애플리케이션 등으로도 제공할 예정이다. 일반적인 대기환경 관제시스템은 한 지점에 설치된 센서로 데이터를 수집하지만 시내버스에 설치된 대기환경 관제시스템은 이동하면서 광범위한 지역의 데이터를 수집할 수 있다. 또 시민들이 주로 활동하는 도로 주변 미세먼지 등을 실시간으로 측정해 시내 곳곳 대기환경 기초자료를 파악할 수 있다.부산시는 시내버스 안에 설치된 센서로 버스안 미세먼지, 황사 등의 농도도 측정해 시내버스 실내 공기질 개선을 위해 설치한 방역 필터 성능검증과 교체주기 결정 등에 활용할 계획이다. 박형준 부산시장은 “부산 전역의 실시간 대기환경 지도를 제공하기 위해 현재 시내버스 54대에 설치한 대기환경 관제시스템을 점차 확대하고 시민들에게 더욱 쾌적한 승차환경을 제공하겠다”고 말했다.

산호초는 전체 바다 면적의 0.1% 정도에 불과하지만, 지구상에서 가장 생물학적 다양성이 높은 지역으로 알려진 해양 생물종의 4분의 1이 이곳에서 보고됐을 정도다. 하지만 지구 온난화와 환경 오염, 인간의 남획 등으로 인해 산호초 생태계는 심각한 위기에 처해 있다. 여기에 가시관 불가사리처럼 산호를 먹는 생물까지 이상 증식해 위기를 더 키우고 있다. 그런데 미국 라이스대학의 과학자들은 산호를 먹고 사는 물고기 중 하나인 나비고깃과(butterflyfish)를 연구하던 중 의외의 사실을 발견했다. 연구팀은 초식 동물과 식물처럼 나비고기와 산호 역시 천적 관계에 있으면서도 동시에 공생 관계가 있을 것으로 생각했었다. 초식 동물은 식물을 뜯어 먹지만, 동시에 배설물을 통해 식물이 필요한 영양소를 공급하고 어린 식물이 자랄 기회를 제공한다. 산호를 먹는 물고기 역시 예외가 아닐 수 있다. 하지만 연구팀은 나비고기의 배설물을 연구하던 중 여기에 비료 이상의 물질이 있다는 사실을 발견했다. 바로 공생 조류(algae)다. 언뜻 보기에 식물이나 심지어 광물 같은 외형에도 불구하고 사실 산호는 동물이다. 그러나 식물처럼 광합성을 통해서 에너지를 얻을 수 있다. 와편모충류(dinoflagellate) 같이 광합성을 할 수 있는 공생 미생물을 통해 에너지를 얻을 수 있기 때문이다. 산호는 공생 조류에서 이산화탄소와 안전한 보금자리를 제공하고 공생 조류는 광합성으로 얻은 영양분을 일부 나눠주며 서로 공생한다. 연구팀은 나비고기가 산호를 먹고 소화하기는 하지만, 공생 조류까지 소화하지 않는다는 사실을 발견했다. 따라서 나비고기의 배설물에는 비료가 되는 물질은 물론이고 공생조류가 풍부하게 들어 있다. 나비고기 한 마리만 있으면 차 6대가 주차할 공간에 1억 마리의 공생조류를 뿌릴 수 있다. 이 공생 조류는 새로운 숙주를 찾아 정착하기 때문에 새로운 산호가 자라는 데 큰 힘이 된다. 산호와 공생 조류, 나비고기 간의 예상치 못한 공생 관계가 있는 셈이다. 연구팀은 이 물고기의 배설물이 심하게 손상된 산호초를 복구하는 데 도움이 될지 모른다고 생각하고 연구를 진행 중이다. 산호는 큰 스트레스를 받으면 공생 조류를 모두 내보내고 흰색으로 변하는데, 이를 백화 현상이라고 한다. 당연히 이를 복구하기 위해서는 공생 조류의 힘이 필요하다. 물고기 배설물이 파괴돼 가는 전 세계 산호를 살리는 뜻밖의 힘이 될 수 있을지 주목된다.

제주삼다수가 무라벨·무색캡·무색병으로 용기를 줄여 3년간 약 2570톤의 플라스틱 사용량을 감축했다. 20일 제주개발공사에 따르면 오는 22일 ‘지구의 날’을 맞아 지난 3년간 플라스틱 사용량 약 2570톤을 감축했으며, 이를 통해 2020년 대비 플라스틱 사용량을 약 9% 절감했다는 친환경 경영 성과를 공개했다. 제주삼다수는 무라벨 제품 ‘제주삼다수 그린’ 생산량을 늘리고 제품 경량화를 추진해 생산 단계에서 플라스틱을 감축하고자 노력했다. 이와 동시에 투명 페트병 회수 등의 다양한 자원순환 노력을 하고 있다. 제주개발공사는 지난 2021년 친환경 경영 비전인 ‘그린 홀 프로세스(Green Whole Process)’를 발표하고 생산부터 수거, 새활용(업사이클)까지 제품 전 과정을 친환경으로 진행하는 사업 모델을 구축하며, 친환경 경영에 앞장서고 있다. ‘그린 홀 프로세스’의 첫 시작으로 같은 해 라벨 없는 제품인 ‘제주삼다수 그린’을 출시하면서 음용 후 그대로 순환시킬 수 있는 3無(무라벨·무색캡·무색병) 시스템을 완성, 한국환경공단으로부터 재활용 최우수등급을 취득했다. 국내 생수업계에서 처음으로 재활용 페트(CR-PET)를 적용한 화학적 재활용 페트 ‘제주삼다수 리본(RE:Born)’을 개발하는 등 소재혁신을 통한 친환경 라인업도 확대하고 있다. 또한 지난 2003년부터 제주삼다수 용기 경량화를 지속적으로 진행해왔다. 지난해에는 330㎖와 500㎖제품의 용기를 추가로 경량화해 환경부로부터 저탄소 제품 인증을 취득한바 있다. 특히 제주도와 함께하는 자원순환 프로젝트, 전문 기업과 함께하는 업사이클링 등을 통해 자원순환시스템을 구축하고 있다. 공사는 제주도에 투명 페트병 전용 수거시설을 마련하고, 음용한 삼다수병을 ‘페트병 자동수거보상기’를 통해 수거하고 있다. 이렇게 모인 플라스틱은 지난해에만 약 9900만개로, 이산화탄소 약 6000톤 감축 효과에 달한다. 제주개발공사 백경훈 사장은 “오는 2025년까지 무라벨 제품 생산량을 50%로 확대하고 경량화를 위한 R&D 혁신을 지속할 계획”이라며, “지속가능한 지구와 미래를 위해 현재에 안주하지 않고 혁신해 나갈 것”이라며 포부를 밝혔다.

현대 산업 문명은 지속 가능하지 않은 자원과 에너지에 의존하고 있습니다. 한 번 쓰고 사라지는 천연자원과 화석 연료 대신 재활용과 신재생에너지에 대한 투자가 점점 늘어나는 추세이긴 하지만, 아직은 갈 길이 먼 것이 사실입니다. 그런데 재활용이나 업사이클링이 필요한 폐기물 중에 플라스틱이나 금속 제품만 있는 게 아니라 농축산업, 어업 및 임업 폐기물도 적지 않습니다. 여기에도 재활용과 바이오 에너지에 대한 투자가 활발합니다. 축산 분뇨 같은 경우에는 미생물을 이용해서 메탄가스를 생산할 수 있고 톱밥 같은 임업 폐기물을 이용해 바이오 연료를 생산하려는 시도도 있습니다. 그러나 생물학적 폐기물 가운데 플라스틱처럼 잘 썩지 않으면서 다른 용도로 재활용이 곤란한 것도 있습니다. 바로 굴, 조개, 홍합 같은 연체동물의 단단한 껍데기(패각)입니다. 탄산칼슘이 주성분인 패각은 이산화탄소를 흡수해서 고정하는 역할을 하기 때문에 지구 온난화 억제에 도움이 되는 고마운 물질이지만, 막상 쓰레기로 남게 되면 쉽게 파괴하거나 소각할 수 없는 곤란한 물질이기도 합니다. 바다의 우유로 불리는 굴이나 다른 조개류에 대한 사랑이 남다른 우리나라에서는 매년 막대한 양의 패각 쓰레기가 발생해 문제가 되고 있습니다. 그런 만큼 매년 수십만 톤의 굴 껍데기 쓰레기를 재활용하기 위한 연구도 활발합니다. 예를 들어 포스코는 철강 제조에 필요한 석회석의 일부를 패각으로 대체하는 데 성공했습니다. 그전까지 가장 대표적인 재활용 사례는 비료로 만드는 것이었는데, 사실 염분을 비롯한 여러 가지 불순물이 많아 비료로 사용하기에는 어려움이 있어 새로운 돌파구를 찾아낸 것입니다. 하지만 유기물이나 다른 불순물이 많은 굴 껍데기를 철강 제조 공정에 많이 사용하기는 어렵다는 문제가 있습니다. 이에 국내 대학들이 문제 해결을 위한 창의적인 방법을 들고 나왔습니다. 연세대학교 박진원 교수 연구팀 소속의 장규민 연구원(박사과정)은 굴 껍데기를 비료보다 훨씬 부가가치가 높은 제품인 고품질 경질 탄산칼슘으로 제조하는 방법을 개발했습니다. 경질 탄산칼슘은 고무, 플라스틱, 잉크, 종이 제조 같은 산업 부분은 물론 의약품이나 화장품 같은 고부가가치 제품 제조에 사용할 수 있습니다. 하지만 조개나 굴 껍데기에 있는 탄산칼슘을 고품질의 경질 탄산칼슘으로 가공하는 과정이 쉽지 않았습니다. 연구팀은 우선 굴 껍데기를 전처리한 후 가열해 탄산칼슘(CaCO3) 성분을 산화칼슘(CaO)와 이산화탄소(CO2)로 분리했습니다. 이때 생기는 가스는 다른 처리 없이도 이산화탄소의 비율이 높아 분리해서 저장하기가 쉽습니다. 이렇게 분리한 이산화탄소에는 중금속이나 유해 성분이 거의 없기 때문에 의료용이나 온실에서 농작물 성장 촉진 목적으로 공급할 수 있습니다. 이렇게 생산된 산화칼슘 성분은 액상소석회(Ca(OH)2) 형태로 만들어 이산화탄소 흡수제로 사용할 수 있습니다. 화력 발전소처럼 배출 가스의 이산화탄소 비중이 높은 시설에서 이 흡수제를 사용하면 이산화탄소 배출을 절감함과 동시에 고품질의 경질 탄산칼슘을 얻을 수 있습니다. 그런데 처음부터 굴 껍데기에 풍부한 탄산칼슘을 이용하면 되지 왜 이산화탄소를 떼었다가 붙이는 과정을 반복하는지 의아할 수 있습니다. 그 이유는 탄산칼슘의 품질 차이에 있습니다. 굴 껍데기에 있는 탄산칼슘은 활용도가 낮은 중질 탄산칼슘으로 굴 껍데기를 세척하고 가열해 가공하는 비용을 생각하면 경제적인 방법이라고 보기 어렵습니다. 반면 이런 복잡한 과정을 거치면서 생산된 경질 탄산칼슘은 품질이 높은 고부가가치 상품으로 현재 연구팀은 다른 기업과 협업해 식품 첨가제 등으로 상품화하는 과정이 진행 중입니다. 제조 과정이 복잡하긴 하지만, 생산 과정에서 고순도의 이산화탄소를 얻어 다른 용도로 활용할 수 있고 반대로 이산화탄소 흡수제로 사용해 탄소 배출권 거래에도 활용할 수 있기 때문에 종합적으로 보면 더 경제적이고 활용도가 높은 방법이라는 것이 연구팀의 생각입니다. 물론 진짜 경제성이 있을지는 실제 상품화 전까지는 누구도 장담할 수 없습니다. 다만 여러 가지 시도에도 매년 거대한 쓰레기 산을 이루는 패각 쓰레기를 생각하면 좀 더 창의적인 문제 해결 방법이 필요합니다. 그리고 당장에 수익이 날 수 없는 연구 분야인 만큼 성공을 담보할 수 없더라도 정부의 지원이 필요합니다. 결국 상품화에 실패하는 경우도 있겠지만, 그런 실패를 무릅쓰고 도전할 수 있는 분위기를 만드는 것이 누구도 생각하지 못했던 혁신을 창조하는 지름길일 것입니다. (이 칼럼의 내용 일부는 연세대학교 박진원 교수 연구팀의 제보를 통해 구성했습니다) 

‘지역혁신메가프로젝트’ 사업 선정 순천향대(총장 김승우)는 과학기술정보통신부가 주관한 ‘2023년 지역혁신 메가프로젝트사업’에 최종 선정됐다고 16일 밝혔다. 이번 사업은 지역의 중대형 과학기술 현안을 해결할 중장기 원천기술을 개발하고 지역 산업 경제로 성과확산을 촉진하는 신기술 시드 창출을 시범 지원하는 사업이다. 순천향대의 해양 바이오 전략 소재 메타 플랫폼화 원천기술 개발 사업단은 이번 사업에서 충남의 화력발전소 이산화탄소 및 온배수 저감을 위해 기초원천기술을 활용한 기술 개발을 수행할 예정이다. 공동 연구 개발기관으로는 선문대, 한서대, 호서대, 충남테크노파크, 한국해양과학기술원, 국립해양생물자원관 등이 참여한다. 순천향대 관계자는 “국내의 표준화 배양 기술을 통한 아스타잔틴 고함량의 미세조류 대량 배양 생산으로 해외 수입 의존 원료의 국산화 달성과 전략 소재로 원천기술 확보에 나설 계획”이라고 말했다.

전 세계적으로 에너지 비용의 상당 부분이 집과 건물을 따뜻하게 하거나 시원하게 만드는 냉난방에 들어갑니다. 에어컨과 보일러의 도움으로 사계절을 쾌적하게 보낼 수 있다는 점은 다행이지만, 점점 더 많은 비용과 에너지가 들어간다는 점은 달갑지 않은 부분입니다. 더구나 전력 생산과 난방을 위해 엄청난 양의 화석 연료를 사용하고 이 화석 연료에서 나오는 이산화탄소가 지구를 뜨겁게 만든다는 점을 생각하면 친환경적인 대안이 필요합니다. 물론 최근 지어지는 건물은 에너지 효율적인 설계와 뛰어난 단열재를 이용해서 냉난방 비용을 줄이고 온실가스 배출을 억제할 수 있습니다. 하지만 단열재 역시 석유 화학 제품인 경우가 많고 건물과 주택 철거 시 처치 곤란한 섞지 않는 쓰레기를 만들어 낸다는 문제점이 있습니다. 마지막으로 친환경 주택이나 건물이라도 냉난방을 위해 에너지가 들어가기는 마찬가지입니다. 스웨덴 왕립공대(KTH) 과학자들은 다소 엉뚱한 소재를 조합해 이 문제를 해결할 수 있는 대안을 마련했습니다. 연구팀이 선택한 소재는 나무, 코코넛, 그리고 레몬 껍질입니다.(사진) 나무는 건축 소재로 현재도 널리 쓰이고 있지만, 나머지 두 개는 건축 소재나 에너지 저장 소재로는 매우 생소한 물질입니다. 하지만 연구팀은 이 소재들을 몇 가지 가공 과정을 거쳐 열 보존 배터리로 만드는 방법을 개발했습니다. 첫 번째 과정은 목재의 주요 성분 중 하나인 리그닌(lignin)을 제거하는 것입니다. 바이오 플라스틱 소재로도 주목받고 있는 리그닌은 나무에 단단한 성질을 부여하는 중요한 유기물 폴리머이지만, 여기에서는 건축 자재보다는 단열 및 열 배터리로 사용할 목적이기 때문에 제거해 내부에 비어 있는 공간을 마련합니다. 두 번째 과정으로 이 빈자리에 레몬 껍질에서 추출한 리모넨 아크릴레이트(limonene acrylate)와 코코넛에서 추출한 물질을 주입합니다. 리모넨은 레몬뿐 아니라 귤이나 오렌지의 껍질에 들어 있는 지방족 탄화수소로 특유의 감귤 냄새를 만드는 물질 중 하나입니다. 낮에 태양열을 흡수해 온도가 올라가면 나무 속에 있는 리모넨은 폴리머 형태가 되면서 코코넛 추출물을 내부에 가두게 됩니다. 코코넛 분자들은 온도가 올라가면 고체에서 액체 상태가 되면서 열을 흡수합니다. 밤이 되어 기온이 내려가면 반대로 코코넛 분자들은 액체에서 고체로 상변이를 일으키면서 열에너지를 배출하게 되고 리모넨 아크릴레이트도 본래 형태로 돌아갑니다. 내용을 요약하면 물질의 형태가 바뀌면서 열을 흡수하거나 방출하는 현상을 이용해 일반적인 목재보다 훨씬 많은 열 에너지를 보존할 수 있는 목재 복합 열 배터리(wood composite thermal battery)를 만든 것입니다. 목재 복합 열 배터리는 인체와 환경에 무해한 생물학적 소재로 만들어졌을 뿐 아니라 저렴한 재료를 이용하고 있어 양산한다면 생산 비용이 저렴할 것으로 기대됩니다. 마지막으로 폐기할 때도 쉽게 섞어서 없어진다는 장점이 있습니다. 이 목재 복합 열 배터리는 일반적인 건물과 주택에 적합한 수준인 섭씨 24도에서 열 흡수와 배출이 일어나도록 설정했지만, 목적과 환경에 따라 바꿀 수도 있습니다. 연구팀은 열 배터리가 비닐 혹은 유리 온실에도 유용할 것으로 기대하고 있습니다. 온실 온도를 적절하게 유지하는데 상당히 많은 에너지와 화석 연료가 들어가기 때문입니다. 목재 복합 열 배터리는 100㎏ 정도에 2.5kW의 열을 저장해 보일러의 힘을 덜 빌리면서 온실의 온도를 유지하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 물론 실제 상용화를 위해서는 경제성이나 내구성 같은 다른 부분도 검증해야 하겠지만, 친환경 소재로 개발한 열 배터리라는 점에서 앞으로 개발 결과가 주목됩니다. 

믿어지지 않겠지만 엄연히 사실인 이야기가 있다. 2차 세계대전이 끝나고 몇 년간 태평양의 작은 섬 타나에 공군 기지를 닮은 몇몇 시설이 세워졌다. 비행기와 활주로, 감시탑이 등장했다. 심지어 구내식당까지 있었다. 하지만 모두가 가짜였다. 비행기는 속이 빈 통나무로 만들어졌다. 갈대로 만든 감시탑은 허술했다. 활활 타오르는 불빛만 진짜였다. 그래서 밤에는 공항 주변을 환하게 비췄다. 이 희귀한 비행장에는 어떤 비행기도 이착륙한 적이 없었다. 그래도 섬사람은 항공관제사 흉내를 냈다. 또 어떤 원주민은 막대기를 소총인 양 어깨에 메고 군인처럼 행진하기도 했다. 원주민들의 이상한 행태는 훗날 인류학자들이 풀었다. 2차 세계대전은 타나섬 멜라네시아 원주민들에게 깊은 인상을 남겼다. 전쟁 중 그들은 자신들의 하늘 위로 미일 두 나라의 비행기가 날아다니고 바다에서 함정들이 불을 뿜어 대는 광경에 엄청난 충격을 받았다. 그 와중에 쏟아진 통조림, 의류, 의약품 등 갖가지 물품은 원주민들을 황홀하게 했다. 그러나 전쟁이 끝나자 모든 것이 사라졌다. 원주민들은 낙담 끝에 원인을 찾으려고 노력했다. 그 결과 가짜 비행장을 만든 것이다. 주로 항공편으로 물자들이 투하된 기억에 기인한 것이다. 화물들이 다시 돌아와 자신들을 축복해 주기를 바랐던 것이다. 인류학자들은 이를 두고 ‘화물 숭배 사상’으로 정의했다. 타나섬의 비극은 오늘날 국가 간 불평등에 시사하는 바가 크다. 가난한 나라를 위한 선진국들의 지원책은 종종 타나섬 원주민들에게 던져진 물품에 비유된다. 검증된 경제발전계획도 가난한 국가에는 제대로 먹혀들지 않는다. 빈곤국의 인프라, 환경, 풍습 등 밑바탕의 조건을 고려하지 않은 처방이기 때문이다. 가장 대표적인 예가 워싱턴 컨센서스다. 어려움에 처한 남미 국가들을 대상으로 세계은행, 국제통화기금(IMF) 등이 1990년대에 내놓은 해결책이다. 시장주의, 무역자유화, 공기업 민영화, 규제 완화, 외국인 직접투자 허용 등이 골자다. 모두가 오늘날 인류를 풍요롭게 한 보편적이고도 탁월한 경제정책들이다. 그러나 부패 구조에 찌든 남미 독재국가들에는 전혀 먹혀들지 않았다. 오히려 부패 카르텔을 공고하게 하는 부작용이 더 컸다. 민주주의, 인권, 경제적 자유 등 기본 인프라가 미약한 환경에서는 별 볼 일 없게 되는 것이다. 그럼에도 불구하고 오데드 갤로어 교수가 저서 ‘인류의 여정’에서 주장했듯이 인류는 불평등을 해소하고 대안을 찾기 위한 노력을 계속해 왔다. 실제로 국가 간, 개인 간 불평등의 갈등 속에도 수명과 생활 수준은 급격히 향상됐다. 끊임없는 기후위기설 속에서도 지난 100년간 가뭄, 홍수, 태풍 등과 같은 기후재난으로 인한 피해는 오히려 급감했다. 최근 들어 이산화탄소를 지구 생태계의 독약쯤으로 보는 견해가 지나치거나 틀렸다는 주장도 설득력을 얻고 있다. 인류는 그동안 엄청난 어려움 속에서도 전진해 왔다. 스페인 독감, 대공황, 정치적 극단주의, 1·2차 세계대전 등은 인간의 삶을 무자비하게 파괴해 왔다. 그러나 통사적으로 본다면 그때마다 인류는 빠르게 회복해 왔다. 코로나19 팬데믹에서 경험했듯이 단기적으로 보면 인류 문명은 이같이 예기치 못한 상황에 취약하다. 그러나 아무리 무시무시한 재앙이라도 인류 발전에 아주 제한적으로 영향을 미쳤음을 지난 역사가 증거하고 있다. 인류의 행진은 억척스럽고 그 무엇도 이 행진을 멈추게 할 수 없다. 기후위기가 오고, 다시 냉전시대가 도래해 인류가 망할 것이라는 작금의 디스토피아적인 주장은 지나치다. 우리는 답을 찾을 것이다. 늘 그래 왔듯이(We will find a way. We always have). 영화 ‘인터스텔라’에 나오는 대사다.

4월 5일은 식목일이다. 2006년 공휴일에서 제외된 이후부터는 사람들의 외면을 받는 기념일이 돼 식목일에도 식수 행사는 찾아보기 힘들게 됐다. 여기에 기후변화로 인해 4월 5일이 나무 심기에는 적절치 않기 때문에 식목일 날짜를 옮겨야 한다는 주장도 끊이지 않는다. 외국에는 식목일 같은 기념일이 따로 없지만 최근 나무와 숲, 도시의 건강, 식물에 관한 연구 논문들이 잇따라 발표돼 주목받고 있다. 기후변화 차원에서 나무와 숲은 엄청난 일을 한다. 과학자들이 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 포집·저장하는 다양한 기술을 내놓고 있지만 여전히 나무와 숲만큼 효율이 높지는 않다. 또 도시민의 신체적, 정서적 건강에도 도시의 숲이나 나무는 상당한 영향을 미친다. 도시 숲은 도시의 건강 상태는 물론 최근 세계 곳곳에서 나타나는 꿀벌 실종 사건을 완화하는 데도 도움을 준다는 연구 결과도 있다.이런 상황에서 미국 뉴욕대(NYU), 도시공학연구센터, 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩, 파슨스 디자인스쿨, 코넬대 의대 공동 연구팀은 도시 꿀벌을 분석하면 도시와 도시에 사는 사람의 건강을 좌우하는 미생물 군집에 대한 통찰력을 얻을 수 있다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘환경 미생물군 유전체학’ 3월 30일자에 실렸다. 도시는 기본적으로 사람이 거주하기 위해 만들어졌지만 다양한 생물종이 서식하는 공간이고 최근 지구온난화의 영향을 가장 많이 받는 지역이기도 하다. 그래서 도시 환경을 이해하는 것은 도시민의 공중 보건뿐만 아니라 지구온난화 대응을 위해서도 중요하다. 도시 환경 이해를 위해서는 곳곳의 미생물 군집을 수집해 분석하는 것이 가장 좋지만 연구 및 분석 인력이 많이 필요하다는 문제점이 있다. 이에 연구팀은 꿀벌이 벌집에서 1~2㎞ 반경에서 매일 꿀을 채집한다는 사실에 착안해 도시 양봉장에 있는 꿀벌 집의 바닥 침전물 조사를 통해 도시의 미생물 군집 파악에 나섰다. 연구팀은 미국 뉴욕, 호주 시드니와 멜버른, 이탈리아 베네치아, 일본 도쿄 등 5곳, 꿀벌 집 33개에서 침전물을 채취해 조사한 결과 지역마다 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 고유한 유전적 특징을 발견했다. 베네치아에서는 나무 썩음과 관련한 곰팡이와 대추야자 DNA가 많이 발견됐고 멜버른에서는 유칼립투스 DNA가 검출됐다. 시드니에서는 식물 DNA는 거의 보이지 않았으며 고무를 분해하는 박테리아의 유전자가 많이 발견됐다. 도쿄에서는 연꽃과 야생 대두의 식물 DNA와 간장 발효효모가 많이 관찰됐다. 일부 벌통에서는 페니바실러스 유충, 멜리소코쿠스 플루토니우스, 바로아 디스트럭터 같은 꿀벌에게 치명적인 벌 병원균들도 검출됐다. 한편 도시나 야외에서 낯선 식물을 보면 궁금증이 생긴다. 예전에는 식물 모양을 기억했다가 식물 사전을 찾았겠지만 요즘은 스마트폰 카메라로 찍기만 하면 된다. 카메라를 통해 찍힌 식물이 무엇인지 빠르게 알려 주는 식물 인식 앱 덕분이다. 그렇지만 아일랜드 골웨이대 식물과학부, 영국 리즈대 지리학부 공동 연구팀은 스마트폰 식물 식별 앱이 독성 식물을 구분해 낼 수 있을 만큼 정확하지 않다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 4월 6일자에 실렸다. 38종의 식물 분석 앱을 분석한 결과 식별 정확도가 88%를 넘는 것은 없었으며 전문가용이라는 앱도 정확도가 생각보다 높지 않은 것으로 조사됐다. 이 때문에 연구팀은 식용 여부를 판단할 때는 이런 앱을 사용하지 않는 것이 좋다고 조언했다.

AR로 재배·수확·배송도 척척생산성 높이고 유통구조 개선장수 사과나무 150그루 분양제주선 작년 감귤로 시범사업 집에서 증강현실(AR)로 사과나무를 기르고 농사를 짓는다. 온도와 습도 등 기본 데이터를 입력해 작물의 성장 과정을 미리 보는 시뮬레이션으로 시행착오도 줄인다. 농업과 메타버스를 접목한 ‘메타팜’이 가져올 미래 농업의 모습이다. 최근 미래 농촌을 구축하기 위해 새로운 기술이 농업에 적극 도입되고 있다. 특히 메타버스 기술을 활용한 ‘증강농업’(AF) 형태로 재조명받고 있다. 질병·해충 감지, 급수 타이밍 시각화 등을 통해 생산성을 향상시키고 복잡한 유통 구조를 개선하는 게 주요 목적이다. 4일 서울신문 취재를 종합하면 지방자치단체와 농촌진흥청, 농가 등에서 메타버스를 활용한 각종 시범사업이 진행되고 있다. 전북도는 이번 달 장수군 사과나무 150그루를 일반인에게 분양할 계획이다. 온실의 미세한 온도와 습도 변화를 실시간으로 시각화한 증강현실을 구축함으로써 집에서 메타버스 기반 증강현실을 활용해 계약과 동시에 비료, 농약, 꽃따기, 열매솎기, 수확, 배송에 이르기까지 실시간으로 간접 체험하는 방식이다. 전북도 관계자는 “나만의 나무를 가꾸는 재미를 느끼고 유통 비용을 절감해 일반 시중가보다 싼 값으로 사과를 구매할 수 있다”면서 “내년에는 20 농가, 3000주로 확대할 계획”이라고 말했다. 앞서 지난해 제주도에서도 감귤 메타팜 시범사업이 진행됐다. 180주를 분양한 결과 분양자는 대부분 서울과 경기, 인천 등 대도시 소비자들이었다. 폐쇄회로(CC)TV 프리셋(특정 영역 지정) 기능을 활용해 그루 단위로 녹화 위치를 설정하고, 일정 시간(10초) 간격으로 녹화 영상을 제공했다. 기존 친환경 농산물 유통 비용도 절반 이상 줄이는 효과를 거뒀다. 기존 농민이 감귤 40㎏을 10만원에 도소매 유통업체에 넘기면 소비자는 40만원에 구매했지만 분양받은 소비자들은 메타팜 플랫폼을 통해 21만원에 사는 효과를 본 것으로 분석됐다. 농진청은 이보다 확장된 개념의 메타팜을 준비 중이다. 농가의 데이터를 기반으로 온도, 이산화탄소, 일사량 등의 데이터값을 설정해 초기·중기·후기에 따라 작물이 어떻게 성장하는지를 미리 보는 시뮬레이션 시스템을 만들 계획이다. 시행착오를 줄여 수확의 성공 가능성을 높이는 게 목적이다. 농진청 조예슬 연구사는 “메타팜은 특정한 방식이 아닌 메타버스를 활용한 다양한 시도를 일컫는 말”이라면서 “농진청은 시뮬레이션 요소와 성공 작물, 실패 작물의 모델링을 늘려 최적의 농업 환경 조건을 만드는 작업을 하고 있다”고 말했다.

집에서 증강현실(AR)로 사과나무를 기르고 농사를 짓는다. 온도와 습도 등 기본 데이터를 입력해 작물의 성장 과정을 미리 보는 시뮬레이션으로 시행착오도 줄인다. 농업과 메타버스를 접목한 ‘메타팜’이 가져올 미래 농업의 모습이다. 최근 미래 농촌 구축을 위해 새로운 기술이 농업에 적극 도입되고 있다. 특히 메타버스 기술을 활용한 ‘증강농업(Augmented Farming)’ 형태로 재조명 받고 있다. 질병·해충 감지, 급수 타이밍 시각화 등을 통해 생산성을 향상시키고 복잡한 유통구조를 개선하는 게 주요 목적이다. 나만의 사과, 감귤 나무를 갖는다 4일 서울신문 취재를 종합하면 지자체와 농촌진흥청, 농가 등에서 메타버스를 활용한 각종 시범사업이 진행되고 있다. 전북도는 이번달 장수군 사과나무 150개를 일반인에게 분양할 계획이다. 온실의 미세한 온도와 습도 변화를 실시간으로 시각화한 증강현실을 구축해 집에서 메타버스 기반 증강현실을 활용해 계약과 동시에 비료, 농약, 꽃따기, 열매솎기, 수확, 배송에 이르기까지 실시간 간접 체험하는 방식이다. 전북도 관계자는 “나만의 나무를 가꾸는 재미를 느끼고 유통 비용을 절감해 일반 시중가보다 싼 값으로 사과를 구매할 수 있다”면서 “내년에는 20 농가, 3000주로 확대할 계획”이라고 말했다.앞서 지난해 제주도에서도 감귤 메타팜 시범사업이 진행됐다. 180주를 분양한 결과 대부분 서울과 경기, 인천 등 대도시 소비자들이 대부분이었다. CCTV 프리셋(특정영역 지정) 기능을 활용해 그루 단위로 녹화 위치를 설정하고, 일정 시간(10초) 간격으로 녹화 영상을 제공했다. 기존 친환경 농산물 유통비용도 절반 이상 줄이는 효과를 거뒀다. 기존 농민이 감귤 40kg를 10만원에 도소매 유통업체에 넘기면 소비자는 40만원에 구매했지만, 분양받은 소비자들은 메타팜 플랫폼을 통해 21만원에 산 효과를 본 것으로 분석됐다. 시뮬레이션으로 시행착오 줄인다 농촌진흥청은 이보다 더 확장된 개념의 메타팜을 준비 중이다. 농가의 데이터를 기반으로 온도, 이산화탄소, 일사량 등 데이터값을 설정해 초기·중기·후기에 따라서 작물이 어떻게 성장하는지를 미리 보는 시뮬레이션 시스템을 만든다는 계획이다. 시행착오를 줄여 수확의 성공 가능성을 높이는 게 목적이다. 농진청은 기후변화·고령화·식량문제 해결과 지속 가능한 농업을 위해선 빅데이터·AI 활용을 유력한 대안으로 보고 있다. 미국, 일본과 같이 디지털농업 데이터 플랫폼을 구축하는 등 농업의 디지털 전환을 통해 생산성 향상과 편리성 제고 등 농업의 지속가능성 확보가 중요하다는 판단이다. 농진청 조예슬 연구사는 “메타팜은 특정한 방식이 아닌 메타버스를 활용해 다양한 시도를 일컫는 말”이라면서 “농진청은 시뮬레이션 요소와 성공작물, 실패작물의 모델링을 늘려 최적의 농업 환경 조건을 만드는 작업을 하고 있다”고 말했다.

현대 문명의 발명품 가운데 상당수는 지속 가능하지 않은 방법으로 생산되고 소비된 후 버려지고 있습니다. 화석 연료가 대표적인 사례입니다. 우리는 오랜 세월 생성된 석유, 석탄, 천연가스를 채취한 후 발전과 운송 수단을 위한 연료로 한 차례 사용하고 최종적으로는 이산화탄소의 형태로 지구 대기에 배출합니다. 그 결과 지구 온도가 오르면서 각종 기상 이변이 속출하고 생태계가 위협받고 있습니다. 에너지원으로 사용하는 대신 플라스틱 같은 형태로 사용해도 결과는 비슷합니다. 최종적으로 남는 것은 자연적으로 잘 분해되지 않는 플라스틱 쓰레기입니다. 물론 대안은 있습니다. 전기차나 수소차 같은 친환경 자동차가 기후 위기에 대한 대안으로 급부상하고 있습니다. 소재 부분에서도 재활용이 가능한 플라스틱 소재나 혹은 분해가 쉽게 되는 바이오 플라스틱이 개발되고 있습니다. 후자의 경우 화석 연료에 의존하지 않고 지속적으로 생산이 가능하다는 장점도 있어 앞으로 유망한 소재로 생각되고 있습니다. 이런 바이오 소재 후보 물질 중 주목받는 것이 게 같은 갑각류의 껍질입니다. 갑각류의 껍데기는 매우 단단할 뿐 아니라 여러 가지 우수한 성질을 지니고 있어 오래전부터 과학자들의 주목을 받아왔습니다. 여기에 매년 상당한 양의 해양 식품 폐기물의 형태로 게와 새우 껍데기를 얻을 수 있어 이를 버리지 않고 유용하게 사용하고자 하는 연구가 활발합니다.게 껍데기 폐기물을 이용한 바이오 소재는 주로 건강 기능 식품으로 쓰이는 키토산(키틴을 화학처리해서 얻은 물질)이 가장 잘 알려져 있습니다. 하지만 사실 키토산은 투명한 성질을 지니고 있을 뿐 아니라 갑각류의 껍데기처럼 단단한 형태로 만들 수 있어 바이오 플라스틱 소재의 가능성도 지니고 있습니다. 우리처럼 게를 많이 먹는 필리핀의 아테네오 마닐라 대학의 연구팀은 키토산을 이용한 회절 격자(diffraction gratings)를 개발했습니다. 우선 게 껍데기를 세척하고 곱게 갈아 파우더로 만든 후 여기에 있는 키틴을 화학 처리해 키토산을 얻습니다. 정제된 상태의 키토산 용액은 투명할 뿐 아니라 뛰어난 광학적 성질을 지니고 있습니다. 연구팀은 이 키토산 용액이 회절 격자의 성질을 지닐 수 있도록 소프트 리소그래피(soft lithography)라는 공정을 이용해 표면에 수천 개의 미세한 패턴을 새긴 후 실리콘 틀에 넣어 굳혔습니다. 그리고 마지막으로 레이저를 이용해 의도한 회절 패턴이 나타나는지 확인합니다. 참고로 회절 격자는 빛을 여러 방향으로 회절시키는 물질로 광학 기기 가운데 물체의 구성 물질을 알아내는 분광계 (spectrometer)의 기본 부품입니다. 지금까지는 주로 유리 소재가 사용되는데, 무겁고 재활용이 까다롭다는 단점이 있었습니다. 산업용이나 실험실에서 사용할 때는 큰 단점이 아니지만, 들고 다니는 휴대용 분광계의 경우 무게를 줄이는 데 한계가 있었습니다. 키토산 바이오 플라스틱을 이용한 회절 격자는 매우 가벼울 뿐 아니라 시간이 지나면 쉽게 분해되기 때문에 성능만 보장할 수 있다면 탁월한 대안이 될 수 있습니다. 연구팀은 위험한 독성 물질이나 생물학적 오염 물질을 검사하는 특수 목적의 일회용 분광계에 사용하기에 가장 적합한 소재로 보고 있습니다. 현재 우리가 사용하는 수많은 제품은 지속적으로 생산할 수 없는 한정된 자원으로 만들어지고 있습니다. 또 재활용하기도 어려워 처치 곤란한 많은 쓰레기를 만들고 있습니다. 생물학적 폐기물을 이용한 바이오 플라스틱은 본래 버려지는 쓰레기를 이용하는 데다 지속적으로 생산할 수 있는 물질에 기반을 둔 만큼 이 문제에 대한 가장 좋은 대안이 될 수 있습니다. 

포스코홀딩스는 최정우(오른쪽) 회장이 지난달 29일 말레이시아 쿠알라룸푸르에서 탱쿠 무함마드 타우픽(왼쪽) 페트로나스그룹 최고경영자(CEO)를 만나 국가 간 이산화탄소 포집·운송·저장(CCS) 사업 모델을 협의했다고 2일 밝혔다. 포스코그룹은 제철소에서 발생하거나 국내 블루수소 생산 시 배출되는 이산화탄소를 포집해 해외에 저장하는 CCS 사업을 추진 중이다. 페트로나스는 전 세계 100여국에 진출한 글로벌 에너지·솔루션 기업이다. 양사는 2021년부터 15개월간 포스코 제철소에서 나오는 이산화탄소를 포집해 말레이시아 해상에 저장하는 사업에 대한 연구를 실시했다. 현재 사업성 평가를 진행 중이다. 양사는 그린·블루수소를 포함한 청정수소 프로젝트 추진도 논의할 계획이다. 양사는 2021년 수소와 CCS 분야 상호 협약을 체결한 후 협력 범위를 확대하고 있다.

포스코그룹이 말레이시아 페트로나스그룹과 탄소 포집·저장(CCS)과 청정 수소사업 등 미래 에너지 분야의 협력을 가속화한다. 포스코홀딩스는 최정우 회장이 지난달 29일 말레이시아 쿠알라룸푸르 페트로나스 트윈타워에서 탱쿠 무함마드 타우픽 페트로나스그룹 최고경영자(CEO)와 회동, 이같은 분야에서의 협력 확대 방안에 대해 논의했다고 2일 밝혔다. 최 회장은 “포스코그룹은 ‘2050 탄소중립’ 달성을 위해 CCS와 수소사업에 적극 나설 예정”이라며 “페트로나스와 함께 국가간 CCS 사업모델 추진과 수소사업 등 양사의 공동 관심분야에서 협력이 견고해 지길 기대한다”고 말했다. 이에 탱쿠 무함마드 타우픽 CEO는 “페트로나스는 집약된 기술 역량과 경험을 활용해 수소, CCS등 ‘2050 탄소중립’을 달성하기 위한 솔루션을 만들어 갈 것”이라며 “이를 위해 미래 저탄소 에너지 공급 등에 걸쳐 같은 철학을 가진 회사들과 산업을 넘나드는 전략적인 파트너십을 확대해 나가겠다”고 밝혔다. 포스코그룹은 2050 탄소중립을 달성하기 위한 핵심 기술로 수소환원제철공정을 개발하고 있고, 그 과정에서 기존 제철소 설비를 최대한 활용하면서 배출되는 이산화탄소와 국내 블루수소 생산시 배출되는 이산화탄소를 포집해 해외로 이송해 저장하는 CCS사업을 브릿지 전략으로 추진하고 있다.페트로나스그룹과 포스코그룹은 앞서 2021년부터 15개월간 포스코 제철소에서 발생하는 탄소를 포집해 말레이시아 해상에 저장하는 사업에 대한 연구를 했고, 이 결과에 대해 사업성 평가를 진행 중에 있다. 향후 사업이 확정되면 국가간 탄소 포집·운송·저장 사업모델 추진을 위해 더욱 긴밀한 협의를 할 예정이다. 또 양사는 공동으로 그린수소와 블루수소 등 청정수소 프로젝트를 추진하는 방안을 논의해 나가기로 했다. 페트로나스그룹은 세계적인 글로벌 에너지·솔루션 회사로, 전세계 100여개 국에 진출해 있으며 ‘포춘 글로벌 500대 기업’에도 포함돼 있다. 포스코그룹과도 액화천연가스(LNG)사업에서 오랜기간 협력해 왔으며, 2021년에는 수소와 CCS분야에 대한 상호 협약을 체결하였고 특히 작년5월에는 타우픽 페트로나스그룹 CEO 일행이 서울 포스코센터를 방문해 최 포스코그룹 회장과 협력 확대를 논의하기도 했다. 한편 포스코그룹은 지난 2021년 8월과 12월에 페트로나스 그룹과 수소사업 협력에 대한 MOU및 CCS사업협력 MOU를 체결하고 미래에너지분야로 지속적인 협력범위를 확대하고 있다. 특히 지난해에 이어 이번 최고경영진들간의 만남을 통해 양사간 협력이 가속화 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

주사는 누구나 맞기 싫어한다. 그리고 사실 의료진 역시 주사를 좋아하지 않는다. 약물을 주사에 잰 다음 주사하는 과정도 번거롭고 실수로 주사침에 찔릴 가능성도 있다. 주사침과 주사기 같은 일회용 감염성 폐기물이 많이 생기는 것은 말할 필요도 없다. 따라서 많은 과학자가 주사를 대신할 수 있는 비경구적 약물 투여 방식을 연구하고 있다. 이 가운데 하나가 바로 약물을 강한 압력으로 제트 분사해 피부 아래로 주입하는 방식이다. 에어건으로 분사하는 약물 입자의 압력과 속도를 적절히 조절해 통증을 느끼는 신경이 있는 깊이까지 들어가지 않게 하면 통증도 거의 없고 주사침 찔림 사고나 일회용 의료 폐기물 문제도 없으니 일석이조다. 약물 투여나 접종에 들어가는 시간도 크게 단축할 수 있다. 그러나 약물이나 백신이 손상 없이 정확히 의도된 깊이와 위치까지 가도록 하기 위해 금이나 텅스텐 같은 금속 운반체를 사용하는 경우 가격도 비싸고 쉽게 분해되지 않는다는 또 다른 문제가 있었다. 그냥 약물만 고속 분사할 경우 정확한 깊이까지 들어가지 않거나 단단한 피부에 튕겨 나가 의도한 양만큼 투여하기 힘든 것도 문제다. 미국 텍사스 대학 제레미아 가센스미스 교수가 이끄는 연구팀은 최근 주목받는 물질인 MOFs(metal-organic framework, 금속 유기 골격체)에 주목했다. MOFs는 내부에 많은 공간을 지닌 상자 같은 물질이기 때문에 약물을 내부에 넣어 전달하는데 이상적인 소재다. 피부를 뚫고 들어가는 미세 입자를 제트로 분사하면 주사 대신 바람으로 통증 없이 약물을 투입할 수 있다. 연구팀이 특히 주목한 것은 ZIF-8(zeolitic-imidazolate framework-8)이라는 MOFs다. 연구팀은 이 물질이 백신이나 분자량이 큰 약물을 전달하는데 가장 적당하다고 생각하고 이를 이용한 약물 투여 에어건인 MOF-Jet의 프로토타입을 개발했다. (사진) MOF-Jet의 장점은 백신처럼 분자량이 크고 단백질 성분이라 경구용으로는 투여가 어려운 물질을 안전하게 내부에 넣어서 피부 아래로 전달할 수 있다는 것이다. 또 다른 장점은 인체 조직에서 서서히 분해되는 데 그 속도를 조절할 수 있다는 것이다. ZIF-8은 pH에 민감해서 제트를 분사할 때 적당한 양의 이산화탄소를 섞어 주면 조직에서 탄산 형태로 pH를 낮춰 더 빨리 분해되도록 할 수 있다. 따라서 약물이나 백신의 종류에 따라 최적의 시간에 걸쳐 인체에 투여될 수 있도록 조절이 가능하다. MOF-Jet는 이제 초기 동물 실험을 진행한 단계로 앞으로 상용화를 위해서는 많은 연구와 투자가 필요하다. 실제로 사람에서 안전하고 효과적인 약물 투여 방식인지 알기 위해서는 앞으로 추가적인 전임상 및 임상 시험이 필요하다. 간편하게 통증 없이 비접촉으로 주사를 맞는 날이 오게 될지 결과가 주목된다. 

HD현대오일뱅크가 블루수소 생산부터 이동형 수소 충전소까지 수소 밸류체인(가치사슬) 구축에 속도를 내고 있다. 31일 HD현대오일뱅크에 따르면 현대자동차, 현대글로비스, 현대로템과 함께 광진구 중곡LPG 충전소 부지를 활용해 국내 처음의 이동형 수소 충전소 서비스를 제공하고 있다. 현대차의 25톤 대형트럭인 ‘엑시언트’에 수소압축기, 저장용기, 냉각기, 충전기 등의 핵심 설비가 모두 탑재돼 하나의 완벽한 수소 충전소 역할을 수행한다. 하루 최대 50대의 수소 차량 충전이 가능하다. 이동형 수소 충전소는 기존의 수소 충전소보다 충전 시설 구비가 용이하다는 장점이 있다. 특수 제작된 차량을 통해 직접 충전하는 방식이라 상대적으로 작은 부지로도 수소 충전서비스를 제공할 수 있다. HD현대오일뱅크는 기존 전국에서 운영 중인 고정형 수소 충전소에 이어 이동형 수소 충전소까지 확보함으로써 수소 생산부터 활용, 판매에 이르는 수소 밸류체인의 다양성을 확보했다. 한편, HD현대오일뱅크는 현재 연간 약 20만톤의 수소 생산 능력을 갖췄다. 수소 생산과정에서 나오는 이산화탄소를 회수·활용하는 기술을 상용화해 블루수소를 생산한다는 계획이다. 생산한 블루수소는 전국 수소 충전소에 판매하고, 수소 연료전지 발전사업의 연료로도 공급할 예정이다. 이를 위해 국내 최대 액체탄산 제조업체인 신비오케미컬과 ‘액체 탄산 생산공장’을 구축했다. 수소를 생산하는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 신비오케미컬에 원료로 공급해 이산화탄소의 대기 방출 없이 블루수소를 생산한다. 수소를 차량용 연료로 사용하기 위해서는 기존 수소공장에서 생산한 수소를 99.999%의 고순도로 정제하고 압축하는 과정이 필요하다. 이를 위해 대산공장에 고순도 수소 정제설비를 만들었다. 수소 정제설비에서 생산된 고순도 수소는 수소 이송 차량에 옮겨져 전국 충전소에 공급된다. 하루 생산 가능량은 3000kg로 수소차 넥쏘를 600대 충전할 수 있는 양이다. 이외에도 대산공장에서 생산한 블루수소를 투입해 발전용 전력으로 활용할 수 있는 친환경 발전소도 건설할 예정이다. 플라스틱 순환경제 구축을 위한 행보도 본격화하고 있다. 폐플라스틱 열분해유를 화학적으로 재활용해 친환경 석유 및 석유화학 제품을 만드는 사업을 추진한다. 외부에서 도입한 폐플라스틱 열분해유를 HD현대오일뱅크의 정유공정에 투입하면 친환경 휘발유, 경유 등 석유제품과 플라스틱의 원료가 되는 친환경 납사가 생산된다. 이렇게 생산된 친환경 납사는 대산공장 인근 석유화학사에 판매돼 친환경 플라스틱으로 재탄생된다. HD현대오일뱅크의 석유화학 계열사인 HD현대케미칼은 HPC(중질유 기반 석유화학 설비)를 통해 직접 친환경 플라스틱을 생산하고 있다. HD현대케미칼은 정유 설비와 석유화학 설비를 함께 보유하고 있어 폐플라스틱 열분해유를 원료로 도입해 친환경 석유제품은 물론 친환경 플라스틱까지 생산할 수 있다. HD현대오일뱅크와 HD현대케미칼은 폐플라스틱 열분해유를 화학적으로 재활용해 친환경 제품으로 생산하는 공정에 대해 국제 친환경 제품 인증제도인 ‘ISCC PLUS’를 취득하기도 했다.

포스코이앤씨가 중소레미콘사에 사일로(시멘트 등의 고체 벌크 화물의 저장고) 설비를 지원해 친환경 시멘트 ‘포스멘트’ 사용 확대에 나선다. 환경·사회적 책임·지배구조 개선(ESG) 실천에 앞장서는 행보다. 포스코이앤씨는 30일 삼우·수성 등 6개 중소레미콘사와 인천 송도 사옥에서 친환경시멘트인 ‘포스멘트’ 사용 확대를 위한 업무협약을 맺었다. 이 중소레미콘사들은 그동안 ESG 동참 의지는 강했으나 유휴 사일로가 없어 친환경 시멘트를 별도로 사용할 수 없는 실정이었다. 이번에 공모를 통해 선정된 6개 사에 대해 포스코이앤씨는 사일로 설비를 지원하고 중소레미콘사들은 포스멘트 등 친환경 시멘트가 배합된 레미콘을 생산하게 된다. 포스코의 지원 범위는 각 사당 사일로 1기(150~200t) 설비이며, 설비 지원에 사용되는 재원은 대·중소기업 상생 협력기금이 활용된다. 중소레미콘사들은 설치비 및 부대비용을 담당하게 된다.포스멘트는 포스코그룹이 자체 개발한 친환경 시멘트로, 철강 생산공정에서 부산물로 나오는 고로슬래그를 석회석 대신 시멘트 제조에 사용한다. 물과 섞어 굳히면 돌처럼 단단해지는 시멘트는 주원료인 석회를 구워 산화칼슘 화합물로 만들며 이 과정에서 t당 약 0.8t의 이산화탄소가 발생한다. 반면 포스멘트는 원료를 굽는 과정이 필요 없는 고로 슬래그를 58%까지 사용하기 때문에 자극제 2%를 더해 일반 시멘트보다 최대 60%의 이산화탄소를 저감할 수 있다. 포스코이앤씨 관계자는 “이번 사일로 지원을 통해, 에코·챌린지를 추구하는 회사의 가치를 실현할 뿐 아니라 친환경 시멘트가 건설업계 전반에 쓰일 수 있게 하겠다”고 말했다.한편, 포스코이앤씨는 지난 15일, 글로벌 기후변화 대응 평가기관인 CDP에서 주관하는 기후변화 관련 공급망 관리 평가(SER)에서 최고 등급인 A등급을 받고 ‘SER 리더’로도 선정됐다.

현대글로비스가 GS에너지와 ‘청정 수소∙암모니아 및 친환경 에너지 사업 협약식(MOU)’을 체결했다고 27일 밝혔다. 앞서 서울 성동구 현대글로비스 본사에서 열린 체결식에는 이규복 현대글로비스 대표와 김성원 GS에너지 부사장 등 양사 관계자들이 참석했다. 협약에 따라 현대글로비스는 양사가 추진하는 청정 암모니아∙수소 사업 전반에 대한 해상운송 서비스를 수행한다. GS 에너지는 암모니아∙수소 생산 및 관련 수입 터미널 구축을 담당한다. 더불어 양사는 청정 암모니아∙수소 생산을 위한 공동투자 및 수요처 개발을 위해 협력하기로 했다. 현대글로비스는 보유하고 있는 해상운송 역량을 앞세워 친환경 가스운반 시장 선점에 나설 계획이다. 이를 위해 앞서 2000억을 투자, 초대형 가스운반선(VLGC) 2척을 건조 중이다. 해당 선박은 한 척당 적재 규모 8만6000㎥로 2024년 인도 후 글로벌 해상운송 시장에 투입될 예정이다. 현대글로비스의 VLGC는 화물창을 특수 재질로 제작하여 LPG는 물론 암모니아까지 운송할 수 있다. 현재 전세계적으로 암모니아를 선적할 수 있는 VLGC는 20여척내외(VLGC 전체 선대의 10% 이하)로 알려져 있다. 현대글로비스가 암모니아 운송에 주목하는 건 액화수소 운반법의 대안으로 제시되기 때문이다. 수소의 운송과 저장을 위해서는 기체 상태의 수소를 액체로 바꿔야 한다. 기체수소는 운송 용량이 제한적이고, 액화수소(영하 253도 극저온 조건에서 액체 상태인 수소) 방식은 저장 밀도가 낮고 아직 상용화 되지 않았다. 현실적인 대안으로 떠오른 것이 암모니아다. 수소에 질소를 결합시키면 암모니아가 된다. 이 암모니아 형태로 해상 운송을 하고 수요처에서 암모니아에서 수소를 추출하는 방식이다. 암모니아는 액화수소와 달리 비교적 쉽게 액화(영하 33도) 하며 단위 부피당 1.7배 수소를 더 많이 저장할 수 있어 대량 운송이 용이하다. 현재 암모니아는 주로 비료, 석유화학 용도로만 사용되고 있어 중소형 가스선으로 운송되고 있다. 향후 암모니아의 대량 운송 시대가 도래할 경우 현대글로비스 VLGC가 암모니아 해상운송에 최적화된 선박이 될 것으로 기대된다. 현대글로비스는 액화수소 해상운송 분야에서도 두각을 나타내고 있다. 앞서 세계 최초로 대형 액화수소 운반선 개발의 첫 단계인 기본 인증을 한국선급과 라이베리아 기국으로부터 획득했다. 이는 선박 건조에 필요한 기초 단계 승인을 받은 것으로 한국 선사와 조선사가 협력해 받아낸 대형 수소 운반선 인증 최초 사례다. 현대글로비스와 GS에너지는 이 밖에도 액화이산화탄소와 사용 후 배터리 관련 사업 등도 함께 추진할 예정이다. 현대글로비스 관계자는 “에너지 전환이라는 시대 흐름 속에서 글로벌 선사로서 중요한 역할을 수행할 계획”이라며 “GS에너지와의 협업을 통해 친환경 사업 영역에서도 글로벌 경쟁력을 선보이겠다”고 말했다.

2035년부터 휘발유와 디젤 등 내연기관 신차 판매를 금지하려는 유럽연합(EU)의 계획이 독일과의 합의로 가속도가 붙게 됐다. 블룸버그통신은 25일(현지시간) 탄소중립 달성을 위한 내연기관차 단계적 퇴출 관련 법안에 독일과 EU가 합의했다고 보도했다. 당초 EU 법안은 모든 내연기관차의 신차 판매를 금지하는 것이었으나 독일의 요구를 반영해 합성연료(E-Fuel) 사용 내연기관차만 예외로 인정하기로 했다. 폴커 비싱 독일 교통부 장관은 “탄소중립 연료만 사용한다면 내연기관차도 2035년 이후에 신차 등록이 가능하다”고 말했다. EU 집행위원회와 유럽의회, 27개 회원국으로 구성된 이사회는 지난해 10월 3자 협상을 통해 2035년부터 내연기관 승용차·승합차 등 소형화물차의 이산화탄소 배출을 금지하는 내용을 골자로 한 법안 시행에 합의했다. 하지만 독일이 수소와 이산화탄소를 합성해 만든 연료를 사용하는 내연기관차는 2035년 이후에도 판매할 수 있어야 한다고 주장하면서 제동이 걸렸다. EU는 독일의 요구를 받아들여 모든 내연기관 신차 판매를 금지하려는 법안을 수정해 합성연료 사용 내연기관차는 2035년 이후에도 판매할 수 있도록 했다. 28일 벨기에 브뤼셀에서 유럽 각국의 에너지부 장관들이 내연기관차 관련법 합의안에 서명하게 되면 2050년까지 6대 온실가스 배출을 모두 중단하는 ‘기후 중립’에 이르겠다는 EU 계획의 큰 기둥이 서게 된다.