지구촌과제 해결이 돈 명예 그리고 과학진보까지 일망타진 시켜주는 분야. 거대한 지구촌과제 연구팀이 부상한다
지구촌과제 해결이 돈 명예 그리고 과학진보까지 일망타진 시켜주는 분야. 거대한 지구촌과제 연구팀이 부상한다
  • 김은영 기자
  • 승인 2019.05.02 14:41
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“지구촌 과제해결, 돈과 명예 그리고 과학진보까지 가져다주는 분야“

산림청, 4-11월 국·공립 치유의 숲 등 22곳에서 숲태교 프로그램 진행 / 산림청 제공
 사진,산림청제공

 

1. 기후변화 대안이 최대의 과제

토니 세바의 “에너지혁명 2030”저서에서는 2030년에 석유, 석탄, 가스, 핵발전, 대형발전소, 바이오연료, 수소에너지 등이 소멸한다고 예측했다.

소멸의 이유는 이들이 기후변화를 가져오기 때문에 인류가 거부한다.

그는 2020년경만 되어도 사람들은 대부분 전기차를 타며, 전기차를 가득 충전하여 5일간 가정에서 사용하는 전기를 대체하기 때문에 급속하게 세상이 변한다.

전기차는 “달리는 발전소‘ 가 되어 수많은 가정이 유선전화를 끊듯이 전기줄, 전봇대를 끊을 것이다.

2020년부터 사람들은 지붕위에 솔라천이나 솔라PV와 집안에 놓인 전장고 혹은 에너지저장고 ESS가 보편화되면서, 전기자동차 마저 버리고 대부분 택시를 불러 타는 카셰어링이 시작되어 교통 혼잡이 눈이 띄게 줄어든다.

대중교통을 이용하거나 택시를 불러서 타는 사람들이 보편화되면서 주차장이 크게 줄어들고, 태양광을 단 소형주택 타이니 하우스(tiny house)를 끌고 다니는 트럭들이 눈에 띈다. 큰 집, 큰 평수 아파트들은 애물단지가 된다.

1) ESS 에너지저장고, 2) 전기차, 3) 자율주행차 즉 무인차, 4) 태양광이 2020년 S곡선을 치고 올라가서 변곡점을 지나기 때문에 이 4가지 기술이 에너지교통 혁명을 불러오게 된다. 현존하는 에너지와 교통 시스템이 붕괴하고 급속하게 다른 형태의 에너지와 교통 체계가 자리 잡는다.

ESS에서 테슬라가 2015년 5월에 300만 원짜리 가정용 에너지저장고를 생산하게 되었고, 중국은 이미 100만원 미만대의 에너지저장고를 생산하며, 기가팩토리를 지어서 35기가, 34기가를 생산하려한다. 테슬라는 35기가, BYD는 34기가, Foxcon은 22기가, 닛산은 4.5기가 등 그 외에도 현재 최대생산자인 한국의 삼성SDI, 애플, 보쉬, 폭스바겐 등이 2020년에 절반가로 에너지저장고를 생산한다. 테슬라의 엘론 머스크는 이미 2015년에 300만 원짜리 파워월 1억6천개면 미국, 20억 개면 전 세계 에너지공급이 가능하다고 말한다. 모든 빌딩에 의무적으로 장착하게 한 보조발전기를 없애고 ESS를 설치하게해도 엄청난 예산이 절감된다.

EV 전기차는 가격이 급격히 떨어져서 Foxcon은 1500만 원대에 전기차를 생산한다고 했다. 효율성에서 기름차는 20%만 에너지로 사용하고 나머지는 불연소로 매연을 만든다. 하지만 전기차는 95%를 에너지로 바꿔서 효율적이다. 움직이는 부품이 기름차는 2천개가 있다면 전기차는 18개 밖에 없어서 부품이 닳아 고장이 나지 않는다. 그래서 테슬라전기차는 영구보증 즉 영구적으로 무료고장수리를 보장하고 있다. 고장이 안 나기 때문에 생색을 내는 것이다. EV는 “달리는 발전소”다. EV를 대부분 무료 충전하는데 비즈니스모델에서 이미 광고 듣고 충전은 무료로 하는 충전소가 대거 나오고 있다. EV 320km달리는 전기차를 30분 만에 충전하여 가정에서 각자 5일간 사용하게 되면, 대형발전소 소멸이 급속히 이뤄질 수 있다. 돌아다니는 발전소가 EV이기 때문이다.

Selfdriving Car 즉 자율주행차, 무인차는 자동차에 붙어있는 Lidar가 1억5천만 원에서 1백만 원으로 그리고 곧 10만원까지 떨어진다. 그리고 무인차를 운전하는 GPU가격도 NVIDIA에서 이미 6만원으로 생산이 가능하여, 2016년에는 자율주행차나 일반차나 가격이 같아진다. 장점으로는 우버가 카셰어로 15명이 나눠 타는 형국이며, 라이드셰어로 차 1대를 20여명이 함께 타는 모습이다. 현재 자동차평균값이 3100만원인데, EV가 1500만원으로 싸지게 되고, 또 자동차를 보유하지 않고 빌려서 타면 일반택시비용보다 1/3가격이다. 우버CEO는 4-5년 내에 자동차소유라는 말이 사라질 것이라고 주장하였다.

Solar 태양광의 그리드 패리티가 2017년이 된다. 그리고 갓 패리티(God Parity)는 2020년에 돈다. 그리드패리티란 솔라에너지 발전단가가 기존 화석에너지 발전단가와 같아지는 균형점을 말한다. 솔라PV는 기술이다. 기술은 기하급수적으로 발전하며 거의 60%이상 그래핀PV는 효율성을 올린다. 2020년 지붕위의 솔라비용이 전력전송비용보다 낮아진다. 2020년 그 어느 에너지도 솔라보다 높은 이유는, 다른 에너지 발전단가가 제로이어도 송전비용이 들기 때문이다. 고로 전력회사는 마이크로그리드 즉 지붕 위 솔라와는 경쟁을 못하는 해가 2020년이다. 솔라는 지붕위에서 생산하여 송전 없이 지붕밑에서 사용한다. 고로 핵발전, 핵융합, 가스, 석탄, 석유 발전의 붕괴가 시작되는 해가 2020년이다.

2. 지카 바이러스 등 유전자변형가위기술 세상을 바꾼다.

세계보건기구(WHO)는 최근 이집트숲모기가 옮기는 지카 바이러스의 확산을 경계하면서 백신 개발 외에 근본적인 해결방안을 찾고 있다. 바이러스 전파를 더 원천적으로 막을 방안으로 자멸 유전자를 가진 유전자조작(GM) 모기를 활용하는 방안이다. 브라질 정부도 오는 4월 상파울루 주 일대에서 영국 옥스퍼드대 창업기업 옥시텍이 개발한 GM수컷모기를 야생에 푸는 계획을 허가했다. 말라리아를 막기 위해 개발된 이 기술은 모기 유전자를 조작해 알에서 깨어난 장구벌레(애벌레)가 성체로 자라지 못하고 죽게 하는 방식이다. 미국 UC어바인대 연구진은 크리스퍼(CRISPR) 유전자가위기술을 이용해 특정 유전자가 후손에 전달될 확률을 높이는 유전자 드라이브(gene drive) 기술을 개발하고 있다. 성(性)을 결정하는 유전자를 편집해 사람을 물지 않는 수컷 모기만 태어나도록 한다는 것이다.

원하는 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 유전자 편집 기술인 ‘크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위’가 과학 학술지 ‘사이언스’가 선정한 ‘올해의 혁신적인 기술(Breakthrough of the Year)’ 10개 중 최고 성과로 뽑혔다. 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 미국 어바인 캘리포니아대는 말라리아를 옮기지 않는 모기를 개발했고, 미국 하버드대는 인간에게 거부반응을 일으키는 돼지의 DNA 조각 62개를 한 번에 잘라내는 데 성공해 돼지와 인간 간 장기 이식의 가능성을 열었다. 유전자 편집을 하면 디자이너베이비를 탄생시킬 수 있다. 지금은 불법이지만 20년 후에는 우리 아이 키는 얼마이고 IQ는 얼마에 눈 색깔은 어떻고 등 선택을 할 수 있을지 모른다. 런던의 프랜시스 크릭 연구소(Francis Crick Institute)에서 일하는 생물학자인 캐시 나이아칸(Kathy Niakan)은 영국 인간생식배아관리국(Human Fertilisation and Embryology Authority, HFEA)에서 ‘크리스퍼 유전자가위/카스9(CRISPR/Cas9,’ 를 이용한 인간배아 유전자편집 연구 허가를 몇 주 전에 받았다.

3. 미래 지구촌 과제 해결이 최대 부상산업

지구촌의 과제 즉 거대한 도전을 해결하는 사람이 성공하는 사람이 된다. 부와 명예를 다 가질 수 있는 미래의 유일한 도전 분야가 된다. 지구촌과제란 기후변화, 물 부족, 인구 자원 균형, 여성아동 빈곤, 빈부격차, 국제질병, 국제범죄, 민주주의발전, 등 이다. 여기에 국제기구들의 압력으로 정부예산이 투입되고 지구 멸망 대안으로 필연적인 기업투자가 따른다.

나노 바이오 안포 코그노 (NBIC)를 먹고 살겠다는 미국은 이 NBIC의 융합으로 인간의 능력향상, 고령화 의료복지산업의 발전, 국가 안보발전, 삶의 질 향상, 제조업을 인터넷 공장 속으로 넣는 작업 등을 하고 있다. 모든 분야의 전문가가 모여서 지구촌문제를 해결할 수밖에 없어진다. 나노학자만, 바이오학자만이 지구촌의 기후문제를 해결할 수 없다.

xprize재단과 MIT가 파트너로 설립한 X프라이즈 상은 세계주요 싱커들이 신기술개발에 협업으로 참여하여 기술발명이나 기술완성의 속도를 높이자는데 있다. 지구촌과제를 해결하거나 거대한 명제를 가진 과제를 해결하는 데에도 관심을 가지도록 유도하는 프로그램이다. 지구촌의 젊은이들이 더 큰 꿈과 도전을 가지게하기위해서 만들어진 이 상은, 한 분야 전문가들만이 도저히 풀 수 없어서 다양한 분야의 최고전문가들이 모여서 풀지 않을 수 없는 분야에 상을 걸었다. 5개 분야에 상이 걸려있는데, 교육, 탐구, 에너지, 환경, 생명과학분야 즉 지구촌신산업개발 등이다.

이사회에는 레이 커즈와일, 구글의 래리 페이지 등 유명한 대기업 CEO 등이 관여하고 있다. 수백억 원의 상이 걸린 이 지구촌과제 해결은 도전 정신과 문제해결의 과정이 중요하며, 상금은 기술이나 시스템이 개발되면 사업성을 위해 기존 기업이 투자하여 기술을 발전시킨다. 구글 스페이스x프라이즈 상은 3천만 불이 걸려서 달에 로봇을 보내 500미터를 주행하고 이 로봇이 비디오 및 영상, 데이터를 지구로 보내는 상이다. 이 상을 받기 위해서 이미 3천만 불 이상의 돈을 투자하는 기업들이 있고 각 분야의 전문가들이 다 모여 있다. 우주공학자, 로봇공학자, 비디오영상물 과학자, 데이터전송전문가, 로봇주행전문가 등 집단지성이 모여서 협업하지 않으면 풀 수 없는 과제인 것이다.

또 시스코사에서 관장하는 에너지 환경상은 기후산업에 신기술을 개발하는데 주는 상으로, 쓰레기자원 활용, 에너지전달저장기술, 클린에너지, 에너지효율성 분야의 신기술에 준다. 첫 1천만불상은 2010년 9월에 클린자동차로 100MPG을 달리는 클린에너지를 이용하는 자동차가 차지했다.

또 기후변화를 막을 수 있고 지속가능한 환경을 보존하는 기술로, 클린, 재생, 고효율 에너지 기술에 주는데 지금까지 가장 많은 상금인 1억불을 주게 된다. 이 분야는 대체에너지, 에너지효율성, 에너지저장, 지속가능한 주택, 카본캡처 등의 기술을 융합하는 팀들이 협업, 집단지성을 이용하고 있다. 존재하지 않는 기술이기 때문에 전문가들의 집단지성으로 다양한 아이디어를 집중 분석하여, 신기술로 접근하는 방법이다.

지구촌의 최대 과제는 기후변화다. 기후변화를 해결하기 위해서 나노공학이 필요하고, 바이오공학 등으로 바이오연료 등을 생산하고, 그 속에 IT가 융합의 효율성을 높이고, 또 위험한 곳에는 로봇을 보내며 특히 인간의 두뇌공학연구를 통해 인간보다 더 똑똑한 해결방안을 모색하는 등, 모든 학문이 한 곳에 모여서 대과제를 해결해야한다. 이제는 통섭, 통합, 융합의 시대가 왔다. 한 분야 전문가만 한 우물을 파서 유명해지거나 성공하지 못한다. 융합하여 의견교환이나 공동 작업을 통해 지구촌 문제를 해결하여야 한다.


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