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[김종훈 서경대 나노융합공학과장 칼럼]1%는 알고 99%는 모른다.

김종훈 박사(서경대학교 나노융합공학과 학과장)연구를 하는 사람들이 알고 있는 두 가지 사실이 있다. 0.01%의 사람은 내가 하는 일에 대하여 알고 있다는 사실, 그리고 99.99%의 사람은 내가 하는 일에 대하여 전혀 알지 못한다는 사실이다. 고급 지식이나 정보를 습득하는 사람의 비율은 1만 명에 1명 꼴인 0.01% 보다 작은 경우도 흔하지만 편의상 1%와 99%라고 하자.“국내 모 연구소에서 XXX-001이라는 신물질이 개발되었는데 암에 매우 좋은 신약소재이다.”라고기사를 마무리하거나 “국내 모 기업에서 ‘얼굴빛나’라는 새로운 화장품이 개발되었는데 피부에 아주 좋다고 한다.”라고 기사가 나오면 어떨까? 이 기사에는 정확한 정보의 전달은 없고, 모 연구소와 모 기업에 대한 홍보만 있을 뿐이다. 의학전문기자 제도가 있다. 의학관련 지식이 적은 대다수 국민들의 알권리와 생명과 관련된 정보의 신뢰성을 담보하기 위해 의사 출신 기자들이 99% 국민들의 입장에서 1% 의료전문가가 제시하는 보도자료를 판단하고, 일반인들이 묻기 어려운 핵심 질문을 통해 새로이 발생하는 의료지식의 옥석과 명암을 가리는 일을 한다. 도입 초기에는 정착될 것인지 의구심을 품는 사람들이 많았지만 이제는 의학전문기자 출신 파워유튜버도 등장하여 컨텐츠 시장을 선도하고 있고, 의학전문기자를 따로 확보할 재원이 없는 매체의 경우 의료관련기사에 대한 판단을 대신해주는 전문위원을 두기도 할 정도로 자리를 잡았다. 압전특성이 있는 플라스틱이 있다. 압전특성이란 전압과 물리적 변형 사이에 상관관계가 있는 소재로 전압을 주면 변형이 일어나고, 변형을 일으키면 전기적인 흐름을 유발하는 소재를 말한다. 1%는 알고 99%는 모른다. 가청주파수 내에서 전압을 주면 소리를 들을 수 있다. 소재를 개발한 다국적 대기업의 매뉴얼에는 압전 특성에 대하여 언급되어 있다. 전공자들 사이에서는 크게 대단한 현상이 아니고, 그 외의 사람들에게는 멋져 보인다. 이런 소재로 스피커를 만든 업체들이 있었다. LCD 특정 층에 적용해 모니터 화면 전체를 스피커로 쓸 수 있다는 아이디어였다. 일본 소니 제품이라고 표시되어 있지만 전혀 소니에서 생산된 것 같지 않은 필름형 스피커를 직접 사서 데스크탑 PC 양 옆에 두고 사용한 적도 있다. 문제는 한 가지 크기, 한 가지 소재만으로 다양한 소리를 내는 스피커는 세상에 존재하지 않는다는 데서 시작되었다. 넓다란 진동면이 낮은 진동수의 소리는 무리 없이 내지만, 고음에서 진동수가 높아지면 필름이 높은 진동수를 수용하지 못하여 버들잎 풀피리처럼 필름 떨리는 소리가 났다. 스피커를 설계하거나, 좋아하는 1%의 사람은 알고 있는 사실이고, 다른 99%의 사람은 모르는 사실이다.1%의 지식을 가진 사람은 갈등하게 된다. 1% 전문가들 사이에서는 대단하지 않지만 99% 일반인에게는 환상적인 아이템이다. 1% 전문가들은 금방 인지할 수 있는 태생적 문제를 가지고 있지만 99%의 일반인은 그런 문제가 있으리라고 꿈에도 생각하지 못한다. 1% x 1%의 전문가만 알고 있는 지식과 문제점을 감추면 기사도 나가고 투자도 몰리고 국가지원도 받는다. 그것을 사실대로 말하면 차기 기술개발마저도 어려워진다. 국가과제든 기업과제든 펀드로 먹고 사는 연구자는 어떻게 해야 할까?솔직할 때 연구자의 연구가 지속되게 보호해주는 장치가 없으면 대부분의 연구자는 전자를 선택할 수밖에 없다.오래 전, 유리 위에 다결정상 실리콘을 코팅하는 기술을 개발한 학자가 단결정 실리콘만 반도체 공정에 사용될 수 있다는 사실을 모르고 대면적으로 반도체 기판에 적용될 수 있는 실리콘 제조 공정을 개발했다고 언론에 공개했다. 학계와 산업계에서 반론이 제기되었고, 반도체 칩 제조공정과는 크게 상관이 없는 기술로 판명됐다.반도체 소자에는 실리콘 단결정만 사용된다는 것을 모르고 언론 발표를 했다기 보다는 언론이 반도체 소자에 실리콘 단결정만 사용된다는 것을 모른다는 것을 알기에 빚어진 해프닝이 아니었을까 생각된다. 최근 일본의 수출규제 때문에 발등에 불이 떨어진 반도체 분야는 어떨까? 위와 같은 일이 일어나기 매우 좋은 상태다.연구자가 지금 보도자료를 내고 있는 소재나 공정이 정확히 어느 반도체 공정, 어떤 소자를 만들기 위해 쓰이는지 모르고 있다.그래도 반도체 소재 국산화나 일본을 능가하는 기술개발이라고 보도자료를 내면 99%에 속하는 기자님들이 오실 것이다. 1%는 자기 일 하느라 바쁠 테니 날카로운 반박은 하지 않을 것이란 것을 안다. 유명세를 타면 여러 과제 수주에 도움이 되고, 명성을 높이는 데도 도움이 된다. 이런 기술에 국민의 세금이 투입되고, 미래의 과학계를 짊어질 대학원생들의 시간이 쓰이면 국가 경쟁력은 떨어질 수밖에 없다.그래서 일본을 능가하는 좋은 반도체 소재, 공정이 개발되었다고 하면 “반도체 소재면 어떤 메모리칩, 논리칩 어디에 쓰이는 소재입니까? 아니면 어떤 공정입니까?” 묻고 그에 대해 속 시원하게 지체 없이 대답하는 분위기가 되어야 옳다.아니, 그렇게 묻기 전에 두루뭉술하게 반도체 장비와 부품에 필수적이라고 쓰지 말고 보도자료 내용의 1%를 할애해서 ‘메모리 소자의 xxx 공정에 적용되며, 반도체 기술개발 로드맵 상 2021년에 적용될 특정 공정에 사용되는’ 이라고 적시해야 옳다.아니면 국가에서도 수 조 원의 예산이 투입되는 부분인 만큼 반도체 전문 기자·전문 위원 제도도 검토해 보아야 한다. 반도체 회사 퇴직하신 분들 중에 세계적 고수인 분들이 얼마든지 있으니까. 우리는 지금까지 세계 최고의 무한경쟁 사회에 살면서 남들과는 다른 지식, 남들과는 다른 기회를 누려야 부를 축적하고 사회적 지위를 높일 수 있다고 교육되었다. 그리고 그런 혜택은 적절히 정보를 감춤으로써 달성된다고 배웠다.그러나 어떤 분야든 1%의 전문가 집단은 나머지 99%에게 자신의 지식과 진실을 열어 주어야 건강하고 경쟁력 있는 사회가 된다.비단 이것은 기술자 집단이나 교육자 집단에게만 해당되는 이야기는 아닐 것이다. 사실이 무엇인지 밝혀지고 나면 결국 진실을 감춘 쪽이 쓸모없는 존재로 스러지게 된다. 1%의 진실을 알고 있는 언론도 99%의 국민들을 위해 정치적 판단이 개입되지 않은 진실을 말해야 한다.<원문 출처>일간투데이 http://www.dtoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=326711

[바이오연료 재조명③] 김기은 서경대학교 화학생명공학과 교수

국가 에너지 정책과 바이오연료최근 아이슬란드에서는 700년 동안 산을 덮고 있던 빙하가 지구온난화로 인해 녹아내린 것을 추모하는 장례식이 진행됐다. 2017년 OECD국가 중 이산화탄소 배출량 4위를 기록한 한국 역시 지구온난화로 이 빙하를 '살해'하는데 일조했을 것이다.빙하의 죽음 자체는 대수로울 바 아니다. 다만 이 죽음이 이미 한국을 덮친 이상기후변화를 떠올리게 한다는 점이 위기감을 불러일으킨다. 이미 19세기부터 예견됐던 이상기후에 우리가 당장 취할 수 있는 일은 많지 않다. 그 중 하나는 바이오연료를 육성하는 일이다.이투뉴스는 바이오연료 분야의 첨단에 서있는 전문가들의 목소리를 3회에 걸쳐 들어보고, 독자들과 바이오연료의 미래를 모색해본다.▲김기은 교수.◇ 대한민국의 에너지 현실에너지 정책에서 사회적 합의 외에 경제적 가치와 온실가스 감축은 너무나 중요해 늘 같이 다뤄지는 과제이다. 현실적으로 우리나라의 일차 에너지수요는 경제성장과 함께 10년마다 30%씩 증가했고 앞으로도, 2040년에도 증가할 것으로 예측된다.2017년 우리나라 일차에너지원의 소비량은 2017년 2억9590만toe, 2018년에는 3억100만 toe으로 증가했고, CO2 배출량도 경제협력개발기구(OECD) 회원국 가운데 4번째로 높은 상황이다.하지만 국제사회에서 대부분의 선진국들이 경쟁적으로 온실가스 감축을 현실화하고 있는 반면 우리는 여러 가지 노력에도 불구하고 아직 긍정적인 결과를 제시하지 못하고 있다.최근까지 높은 보조금과 적극적인 정책으로 태양광, 풍력 에너지 사업 촉진으로 재생 가능한 에너지 비율을 높일 수 있었으나, 문제는 높은 REC 보조금이 시장을 왜곡하고 여러 문제점을 야기시키며, 다른 나라와 비교해 높은 전기 생산비용의 원인으로 작용하고 있다는 점이다.에너지원에 대한 이러한 편향적인 투자는 에너지 시장의 보조금에 대한 의존성을 높이고, 본질적이고 궁극적인 목적인 온실가스 감축에는 투자와 노력에 비해 비효율적으로 대처하게 됐다.태양광과 풍력을 일차에너지원으로 사용하려면 날씨 변화에 따라 에너지원에 대한 수요가 증가하는 경우에도 공급할 수 있도록 발전에너지원이나 에너지 저장장치를 준비하는 등 많은 추가적인 설비가 반드시 필요하다.필요한 전기 수요를 태양광이나 풍력으로 충족시키려면 자연적 조건이 맞아야 하고, 특히 많은 면적이 소요되므로, 우리나라 같이 유효면적이 제한적이고 인구밀도가 높은 지역에서는 한계가 있어 설치 규모와 경제성, 환경에 미치는 영향 등 타당성에 대한 과학적인 분석이 필요하다. 물론 논과 밭, 강, 바닷가에 설치하고 적용하는 방안을 채택할 수 있으나, REC 보조금과 생산단가에 대해서는 여전히 풀어야 할 과제들에 대한 검토가 선행돼야 한다.▲SK케미칼 울산 공장의 바이오중유 생산 설비.◇ 2040 에너지 기본계획과 바이오연료제3차 에너지 기본 계획안은 ‘에너지 전환을 통한 지속가능한 성장과 국민 삶의 질제고’를 비전으로 2040년까지 신재생에너지 비율을 30~35%로 높일 것과 2019∼2040년 5대 중점 추진 과제인 깨끗하고 안전한 에너지믹스(에너지원 다양화)로의 전환, 석탄 발전 감축을 제시했다. 구체적인 방법과 계획안은 ‘제9차 전력수급기본계획’에서 다뤄질 것이다.3차 에기본에서 에너지믹스와 에너지원 다양화가 언급된 것은 매우 긍정적이지만 ‘재생 가능한 에너지원’에서 보다 구체적인 계획이 있어야 한다. 신재생에너지 비율에 바이오연료의 지분을 확대하고, 투자 분산을 현실화한다면, 온실가스 감축 목표량에 다가갈 수 있고, 국가 경쟁력과 함께 에너지 안보도 높일 수 있다.바이오연료(바이오가스, 바이오디젤, 바이오에탄올)와 태양광과 풍력을 복합적으로 활용하는 경우 감축되는 이산화탄소 발생량, 미세먼지등 대기 환경에 대한 시뮬레이션을 통한 객관적 분석을 실시해, 이에 따라 각 에너지원에 대한 지분을 최적의 조건을 정책적으로 계획하고 실현해야 한다.바이오가스, 바이오디젤과 바이오에탄올등 바이오연료를 에너지시장에 도입하게 되면 신재생 35% 이상으로 확대할 수 있으며, 이산화탄소와 미세먼지 감축 등 온실가스 감축은 동반되는 결과로 나타날 것이다.◇ 바이오연료와 신재생에너지 확대우리나라 에너지 현실에서 바이오연료의 적극적인 도입에 대한 구체적인 제안은 크게 넷이다.우선 추가적인 경제적 부담 없이 바이오연료의 도입을 즉시 실현할 수 있는 정책으로 수송용 에너지원으로 바이오연료의 유연한 혼용이 가능하도록 해야 한다. 이에 필요한 법과 규정은 현실을 파악해 열어놓아야 할 것이다.현재 사용하고 있는 자동차의 연료원에 바이오디젤, 바이오 알콜, 바이오가스등의 연료를 혼합해 사용해도 효율과 엔진에 별다른 문제가 없다는 것은 이미 검증된 사실이다. 뿐만 아니라 15%까지 섞는 경우 발생되는 이산화탄소를 7%, NOx, SOx, 미세먼지까지 비례해 감소된다. 예를 들면 우선 현재 혼합하고 있는 바이오디젤의 혼합 비율을 3%에서 그 이상으로 높여야 한다.바이오에탄올은 우리나라 외에 전 세계 국가에서 수송연료로 사용하고 있으며, 생산량도 증가하고 기술 최적화로 가격도 낮은 상황으로 수입해 일반 휘발유에 섞어 사용할 수 있도록 해야한다.바이오 에탄올 사용은 원유 수입과 비교하면 여러 가지 평가가 있을 수 있지만 우선적으로 ‘온실가스 감축’과 ‘미세먼저 발생 억제’ 기능이 다른 평가요소보다 높게 나뤄져야 할 것이다.또한 목재펠릿 이용도 필요하다. 석탄발전소의 가스를 대체하기보다는 연료에 폐목재를 10%정도까지 섞는다면 화력에도 문제가 없고 이산화탄소 감축 효과도 있어 이미 유럽의 국가에서 실현하고 있는 방법이다.마지막으로 하수종말처리장에서 발생되는 스러지는 환경 및 경제적으로 여러 가지 문제를 가지고 있지만, 에너지원으로서는 갈탄의 에너지 용량과 비교된다. 일반적으로 일인당 연간 약 20kg정도 발생되는 슬러지를 가스화하고, 여기에서 발생되는 열은 슬러지 건조에 사용하는 방식으로 처리하고, 연소 후 남는 재는 활용할 수 있다. 우리나라에서 매일 평균 일인당 300g의 음식물쓰레기가 발생되니 계산해보면 막대한 양이므로 에너지원으로 중요한 생산 원료가 될 수 있다.▲폐식용유 정제공장에서 바이오디젤을 만들기 위한 침전과 정제 과정을 진행하고 있다.◇ 온실가스와 미세먼지 감축국가 온실 가스 감축 정책에서 바이오연료는 다양한 에너지원 중 변화하는 외부의 조건에 유연하게 적용할 수 있다는 점에서 중요하다. 식품 및 음료 가공폐기물, 농수산폐기물과 폐유지 등을 수거 및 가공하는 바이오연료화 공정은 동시에 이산화탄소감축으로 연계되므로 중요한 순환경제의 축이 된다.유기성 폐기물의 에너지전환 산업은 에너지와 자원 확보와 환경보존의 차원에서 매우 긍정적이므로 정책적으로 강력히 뒷받침돼야 한다. 또한 유기폐기물의 가공 규모가 확대와 기술의 최적화를 통해 경제성도 높아지게 되므로, 국가 경제 성장과 수출에도 중요한 역할을 기대할 수 있을 것이다.현재 대부분의 바이오 연료가 2030년까지 가격 면에서도 화석 연료와 경쟁력이 있을 것으로 예상하고 있다. 바이오연료의 안정적인 생산과 소비 촉진은 정부의 지속적인 정책이 선행되고, 산업 투자에 유리한 환경을 조성해, 여기에 필요한 규모의 투자를 유치해, 바이오 연료 생산의 지속 가능한 확장이 필요한 시점이다. 이를 통해 산업생태계의 기반이 확장되고, 무엇보다 국민이 체감할 수 있을 정도로 미세먼지의 감축이 가능할 것이다.[WHO] 김기은 서경대학교 화학생명공학과 교수▶독일 베를린 공대 생물공학과 석사, 박사 ▶고려대 식품공학과 학사 ▶환경정책학회 상임이사 ▶중기청 기술혁신위 위원 ▶오스트리아 RFTE 위원 ▶한독기술협력위 위원 ▶환경한림원 회원<원문 출처>이투뉴스 http://www.e2news.com/news/articleView.html?idxno=214262