녹색성장 어떻게 이해할 것인가(7) - 녹색기업(B)

[파란하늘파란하늘꿈이]

7. 녹색기업(B)

녹색기업은 신재생에너지, IBEC산업 및 기타 녹색기술 관련 산업을 다양하게 포함하므로 터치할 부분이 많습니다. 이해를 돕기 위해 분량이 많지만 항목별로 상세하게 기술하고자 합니다. 그리고 검색하기 쉽게 태그를 달아놓았으므로 이용하시기 바랍니다.

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[바이오매스]

석유, 석탄 등 화석연료는 그 자원이 한정되어 있다. 특히 석유는 다른 어떠한 에너지원보다 사용되는 범위가 넓고 사용 비중도 높아 대체자원 개발은 필수 불가결하다. 이러한 석유 자원의 대안으로 제시, 연구되고 있는 것이 바로 바이오매스(Biomass)다. 이는 식물이나 미생물을 활용한 새로운 에너지원으로 식물의 지방성분이나 당성분을 이용한다. 석유 엔진을 개조하여 폐식용유 등의 식물성 기름이나 식물의 섬유소를 당으로 만들어 여기서 에탄올을 뽑아내어 연료로 활용한다. 이는 석유 자원에 비해 매우 친환경적이다. 다만 문제가 되는 것은 생산비가 높다는 것이다.

만약 곡물의 줄기나 잎 등 버려지는 부분까지 활용할 수 있는 기술 개발을 통하여 소비용으로 다량의 바이오매스 연료를 생산한다면 현재의 석유 자원을 대체하기에 충분할 것이다. 지구상에서 1년간 생산되는 바이오매스는 석유의 전체 매장량과 맞먹어 적정하게 이용하면 고갈될 염려가 없는 이점이 있다. 대장균을 비롯한 세균들을 이용하여 에너지를 만드는 방법도 있다. 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체·균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물 유기체 모두가 바이오매스 자원이다. 곡물, 감자류 같은 전분질계, 초본, 임목과 볏짚, 왕겨 같은 셀룰로스계, 사탕수수, 사탕무 같은 당질계, 가축 분뇨, 사체와 미생물의 균체 같은 단백질계 등의 자원 모두를 포함하는 다양한 성상을 지니고 있다. 나아가서 이들 자원에서 파생되는 종이, 음식찌꺼기 등의 유기성폐기물도 포함한다.

국내에서는 유채꽃, 청보리 등의 바이오디젤이 유망하다. 콩이나 옥수수를 바이오에너지로 활용할 경우에는 국제 식량 가격이 올라 가난한 나라 사람들을 위협한다는 비난을 받을 수 있지만 유채나 청보리는 성격이 다르다는 것이다. 브라질에서 가장 빠르게 성장하는 에너지원은 전체 에너지 소비의 16%를 담당하는 바이오 에탄올이다. 사탕수수에서 에탄올을 분리해 해마다 1,700만m³의 에탄올을 생산하고 있다. 에탄올과 휘발유를 함께 사용할 수 있는 플렉스엔진(Flex Engine) 자동차가 많다. 각 연료의 비율을 엔진에 알려주는 센서가 연료탱크에 장착돼 있어서 엔진은 이 신호를 받아 적절히 엔진을 돌리는 것이다. 2009년 브라질에서 생산된 자동차의 85%가 플렉스엔진 차량이었다고 한다.

현재 세계 에탄올 시장의 생산과 소비는 미국과 브라질이 양분하고 있다. 두 나라의 에탄올 생산량은 전 세계 생산량의 85%를 차지한다. 그런데 브라질 사탕수수의 바이오디젤 사용에 대한 오해는 잘못이다. 왜냐하면 아마존 같은 곳에서는 비가 많이 와 사탕수수 재배에 적합하지 않다. 그러므로 사탕수수 바이오매스는 아마존 벌목이나 기후변화에 직접적인 영향을 주지 않는다. 오히려 바이오 에탄올은 온실효과를 일으키는 CO₂배출을 60∼90%까지 감소시켜준다. 또 브라질의 에탄올 생산은 경작 가능 토지의 1%밖에 차지하지 않아 세계 식량생산에 피해를 주지도 않는다는 것이다.

현재 한국농어촌공사에서는 태양광과 풍력발전, 소수력발전 등뿐만 아니라 신재생에너지로서 가축분뇨 에너지화가 바이오매스 산업으로서 각광을 받고 있다. 농장의 가축분뇨는 연간 4,200만 톤으로 추정되는데, 이 중 84%는 퇴비나 물거름으로 재사용되지만 나머지는 정화 처리되거나 바다에 버려진다. 해양오염을 방지하면서 가축분뇨를 이용한 바이오가스 발전시설은 더욱 의미가 있는 것이다. 또한 산림이나 해조류 등의 바이오매스도 점차 활용도가 높아지고 있다.

[폐기물]

폐기물(Waste)은 일반적으로 쓰레기, 연소재, 폐유, 폐산, 폐알칼리, 동물사체 등 사람의 생활이나 사업활동에서 필요 없게 된 물질을 말한다. 그러나 엄밀한 의미로는 법적으로 구분을 해놓았다. 발생 주체에 따라 생활폐기물과 사업장폐기물로 구분하는데, 사업장폐기물 이외의 것을 생활폐기물이라 한다. 사업장폐기물 중 폐유(廢油), 폐산(廢酸) 등 주변환경을 오염시킬 수 있는 유해한 물질을 '지정폐기물'이라 한다. 방사성물질 및 의료 적출물 및 축산폐수 등은 별도의 법을 적용해 관리한다. 형태에 따라 고상(固狀)·액상(液狀)·기체상(氣體狀) 폐기물로 구분한다.

생산자책임재활용제도(EPR: Extended Producer Responsibility)의 적용으로 종전의 생산자들은 재활용이 쉬운 재질 구조의 제품을 생산하여 이를 판매하는 시점까지만 책임을 지고, 사용후 발생된 폐기물은 소비자의 책임이었으나, 이제는 사용후 발생되는 폐기물의 재활용까지 생산자의 책임으로 범위를 확대했다. 폐기물 재활용에 대한 법적의무는 생산자에게 있지만, 생산자가 수거부터 재활용 전과정을 직접 책임진다는 뜻이 아니고, 소비자·지자체·생산자·정부가 일정부분 역할을 분담한다. 그러나 제품의 설계, 포장재의 선택 등에서 결정권이 가장 큰 생산자가 재활용체계의 중심적 역할을 수행하는 것이다. EPR은 유럽, 일본, 호주, 남미 등까지 확대되고 있는 세계적 추세이다.

요즘은 사용하지 않는 휴대전화, 컴퓨터 등 폐전자제품에서 금, 은 등 유가금속이나 팔라듐, 인듐, 로듐, 탄탈룸 등의 희귀금속을 추출해 자원화하는 이른바 ‘도시 광산화’가 주목받고 있다. 현재 5%에 머물고 있는 폐전자제품 재활용 수준을 100%까지 끌어올려 자원화한다는 계획이다. 광산보다 수십 배 많은 금속을 뽑아낸다고 하여 ‘도시 광산’이라고 하는데 전국적으로 파급될 경우엔 1조원의 경제효과와 더불어, 4만명의 고용효과와 CO₂배출 260만톤 이상을 감축할 수 있다.

SK에너지는 정유와 석유화학 생산 공정에서 발생하는 폐기물을 친환경적 방식으로 처리하는 습식산화공법을 개발해 1일 처리능력 300톤 규모 공정으로 연간 1만톤의 CO₂를 줄일 수 있을 전망이다. 정부는 앞으로 석유와 석탄 등을 대체해 나갈 새로운 에너지원으로 폐기물, 임목, 농업부산물 및 해조류와 같은 폐자원과 바이오매스 등 국내 부존자원을 최대한 활용할 계획이다. 그간 단순 매립·소각처리 또는 방치되던 폐자원과 바이오매스를 고체연료(목탄), 바이오가스(메탄) 및 바이오연료(에탄올, 메탄올) 등으로 최대한 활용해 석유·석탄 등의 대체에너지로 활용한다는 것이다.

[원자력]

지구 전체 전력의 12%, 소비에너지의 5%를 차지하는 원자력(Nuclear Power)은 진정 주요 에너지다. 미국은 세계 원자력의 20%를 차지하고 있다. 프랑스는 원자력에너지로 자국 전기의 77%, 벨기에는 56%, 스웨덴은 49%를 점하고 있다. 한때 환경단체에서 극구 배척해 왔던 원자력은 최근 들어 현실적인 청정에너지로 평가받아 그 사용 비율이 점점 증가하고 있다. 또한 신재생에너지는 제한된 국토여건, 부족한 기술, 낮은 경제성 등으로 보급확대에 애로가 있지만 원전은 태양광의 1/151, 풍력의 1/51 면적(30㎢)만 필요하고 온실가스 배출도 거의 없다.

원자력 발전은 물을 끓여서 증기를 만들고 이 증기로써 터빈을 돌려 발전을 한다는 점에서 일반 화력발전방식과 다를 바 없다. 하지만 화력 발전은 석유나 석탄을 태운 열로 증기를 만드는 반면, 원자력발전은 우라늄이 분열할 때 나오는 열로 증기를 만든다. 우라늄과 같은 무거운 원자핵은 외부에서 중성자를 흡수하면 둘로 쪼개져 원자핵분열을 하면서 막대한 열에너지를 내는데, 이때 발생한 열로 물을 증기로 바꾸어 발전을 하는 것이다.

정부는 ‘제1차 국가에너지기본계획(2008~2030)’에서 환경성, 경제성의 측면에서 최적의 에너지공급 믹스를 도출해 화석연료 비중은 대폭 줄이고 저탄소·청정에너지의 비중을 확대한다는 방침을 정했다. 여기서 신재생은 2.4%에서 11%로, 원자력 에너지는 14.9%에서 27.8%(전체 발전비중에서 원전을 36%에서 59%)로 비중을 확대할 계획이다.

현재 원자력발전소 건설 기술을 가진 나라는 미국, 러시아, 일본, 프랑스, 캐나다, 한국 등 6개국뿐이다. 우리나라는 2009년 말 UAE 원자력발전소 건설 수주에 성공함으로서 처음으로 원전 수출국이 됐다. UAE 원전 수주는 200억달러 건설 부문과 200억달러 운영 부문을 합쳐 400억달러치에 해당한다. VLCC유조선 360척, 중형승용차 200만대 수출과 맞먹는 금액이다. 관련산업에서 연평균 1만명 이상의 고용효과를 기대하고 있다. 또 앞으로 터키와 요르단, 인도 등과도 상담이 계속되어 수주액은 급속히 늘어날 것으로 기대한다.

한국은 1971년 원자력발전 건설을 시작했다. 그 후 1979년 미국 스리마일아일랜드 원전사고와 1986년 소련 체르노빌 원전사고 등으로 원전 건설이 주춤했을 때 우리는 오히려 현상에 역류하여 1986년 6월 미국 컴버스천엔지니어링사와 공동으로 한국형 원자로 개발에 착수했다. 현재 한국은 가압경수로 16기와 가압중수로 4기를 포함해 20기가 운전중이며, 개선형 한국표준형원전인 신고리 1,2호기와 신월성 1,2호기가 건설중에 있고, 신형경수로원전인 신고리 3,4호기도 건설중에 있다.

한편 핵융합에너지가 인류의 미래 청정에너지로 기대를 모으고 있는데, 그 이유는 원료가 무궁무진하고 폐기물도 화석연료나 원자력보다 월등히 적을 뿐 아니라 폭발 등 위험도 거의 없기 때문이다. 핵융합은 바닷물에 풍부하게 들어 있는 중수소와 흙에서 쉽게 추출할 수 있는 리튬(삼중수소)을 원료로 사용한다. 대덕연구단지의 'KSTAR'가 바로 ‘꿈의 청정에너지’인 인공태양을 만드는 차세대 핵융합 장치로서 2008년 6월 플라스마 발생 실험에 성공했다. 이로써 한국은 핵융합 에너지 선진국 대열에 합류했다. 핵융합에너지는 이제 거부할 수 없는 미래의 에너지이며, 2040년경이면 분명 핵융합발전소를 보게 될 것으로 기대한다.

[에너지효율]

세계 각국은 에너지를 덜 쓰는 방향으로 산업 구조조정을 신속하게 이행하고 있다. 자동차·석유화학·건축 등 많은 분야에서 온실가스 감축 노력은 진행돼 가고 있고 2030년까지 환경 관련 산업은 3,000조원 시장으로서 자동차의 3배, 반도체의 10배가 넘는 지구상 가장 큰 산업이 될 것으로 전문가들은 예측하고 있다.

에너지효율(Energy Efficiency) 제고의 방법에는 건축에서 고효율 단열재, 자동차에서 고연비 엔진, 전기설비에서 지능형 전력망, 산업단지에서 폐열이용 등 여러 가지를 열거할 수 있다. 선박이나 항공기의 항로를 줄이거나 겨울철 실내 온도를 낮추는 것도 구체적 실례가 되며, 강을 정비하여 내해운송을 활성화시키는 것도 온실가스 감축의 방법이 될 수 있다. 공공건물은 2012년부터 의무적으로 총에너지 부하량의 5% 이상을 신·재생에너지로 설계해야 한다. 이에 반해 민간건물에는 신·재생에너지 인증제가 도입돼 건물 건축 등에 총에너지 부하량의 5% 이상을 신·재생에너지로 사용할 경우 인센티브가 부여된다.

한국은 온실가스 4% 감축 시나리오에 무게를 두고 있다. 이보다 더 약한 수치를 제시한다면 국제 사회의 빈축을 사면서 무역 제재로 이어질 개연성이 우려된다. 그러나 온실가스 감축과 관련해 업계에서는 경쟁력 약화를 많이 우려하고 있다. 그럼에도 온실가스 감축이 반드시 불리한 것만은 아니다. 선진국 기업들은 한국보다 더 힘든 온실가스 감축을 이행해야 하기 때문이다. 물론 중국이나 인도는 한국보다 이 문제에 대해 소극적으로 나올 것으로 예상된다. 그렇더라도 우리의 경쟁 상대국은 소수의 산업을 제외하고는 미국, EU, 일본의 기업들이다. 이제 한국 경제도 고도화해서 코스트 경쟁만을 하는 단계를 넘어서서 고부가가치를 창출하는 단계로 진화했기 때문이다. 더 많은 구조의 변화를 겪어야 하는 산업에는 정부가 적절한 지원을 해야 할 의무도 있다.

소비자의 현명한 활동으로 감축하는 방법도 있다. 에너지 효율이 높은 전자제품을 구입하면 '탄소 포인트'가 지급되고 이를 대중교통이나 수도·전기요금 결재, 문화시설 이용 등에 사용할 수 있게 된다. 온실가스 감축문화를 확산하고 저탄소 녹생성장을 위한 시민참여를 늘리기 위해 탄소캐쉬백(Carbon Cashbag) 제도를 도입한 것이다. 이 제도는 OK캐쉬백 카드나 탄소캐쉬백 카드를 보유한 구매자가 관련 제품을 구매할 경우 포인트를 부여받고, OK캐쉬백 포인트처럼 포인트를 다양한 방법으로 사용할 수 있는 방식이다.

[진공단열재]

단열재는 우리생활에서 다양하게 적용된다. 방열·방음·방화 등 다양한 목적으로 사용되고 있고, 건축은 물론 유류탱크, 냉장고, 차량 등 단열재의 용도는 엄청나게 많다. 더구나 경기침체와 고유가로 전력소비에 대한 관심이 높아지고 온실가스를 감축해야 하는 녹색성장 시대에 단열재의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 건물의 최적화 배치와 방향, 고성능단열, 벽체나 창호를 통해 에너지 효율 제고가 점점 중요시되고 있다.

LG하우시스는 국내 최초로 에너지절감 성능이 뛰어난 고효율 진공단열재 'V-Panel'을 출시했다. 이번에 출시한 진공단열재(Vacuum Insulator)는 열차단 효과가 뛰어나 폴리우레탄이나 스티로폼 같은 기존 단열재보다 8배 이상 단열성능이 높다고 한다. 진공단열재를 냉장고 4면에 적용하면 냉각효율이 개선돼 소비전력을 20%까지 감소시킬 수 있고 냉장고 외벽을 얇게 설계할 수 있어 용적률을 30% 가까이 향상시킬 수 있다.

한국의 한 중소기업은 이미 5년 전에 초진공단열재를 개발하여 특허출원을 해놓았으나 정부의 에너지효율에 대한 인센티브 제도가 없어 기술이 사장돼 왔었다. 기존 우레탄폼보다 12배의 단열효과가 있고 먼저 개발된 일본 기술보다도 2배 이상의 단열효과가 있는 걸로 시험결과가 나왔다. 표피는 스테인리스, 심재는 유리섬유로 돼 있는데 LG하우시스의 진공단열재가 이와 유사하다면 특허 문제에 봉착할지 모른다.

미국과 유럽 등 에너지 규격이 강화되고 있는 선진국 시장을 적극 공략해 나가기 위해서는 미국의 '에너지스타' 인증이나 유럽 에너지효율 등급에서 최고 수준인 'A+' 등급 이상을 반드시 획득해야만 하는 핵심소재이다.

진공단열재는 냉장고 등 가전용은 물론 건물벽면, 도어 등 건축용이나 냉동차량, 자판기 등 산업용으로도 용도확장이 가능하다. 향후에 그린홈과 그린오피스를 실현하는 핵심소재로 각광을 받을 것이다.

[그린카]

전기차(Electric Car)나 하이브리드카(Hybrid Car)의 작동에는 2차전지, 즉 충전이 가능한 배터리가 필요하다. 이러한 자동차의 개발은 배터리의 개발과 맞물려 갈 것이다. 배터리의 중요성은 첨단기기에서도 마찬가지다. 휴대폰, 노트북, MP3의 배터리가 희소금속 리튬으로 만들어진다. 전세계에서 1년에 수억대나 팔리는 IT 기기에 리튬배터리가 장착된다. 전기자동차에 사용되는 배터리용 리튬의 무게는 무겁고 가격도 비싸다.

전문가는 전세계 리튬매장량은 500만톤인데 반해 5억대의 전기자동차를 만드는데 900만톤의 리튬이 필요하다고 주장한다. 미국과 칠레의 두 회사가 전세계 리튬공급양의 절반을 차지하는 독점체제를 형성하고 있어 대체재를 개발해야 하는 문제가 남아 있다. 다행히 한국지질자원연구원이 바닷물에서 리튬을 추출하는 기술을 개발하여 상용화 작업을 추진한다는 것은 쾌보임에 틀림없다.

2차전지에서 LG화학은 독보적이다. GM 등과 대량공급계약을 체결했다. 2차 전지 가격은 전체 자동차 가격의 10~13% 정도를 차지하는데 투자비·설비비 등 고정비가 높아 결국 공장 가동률이 중요한 '규모의 경제'가 적용되는 사업이다. 지난해 미국의 자동차 시장은 거의 제자리 성장이었지만, 유독 하이브리드카만이 전년대비 38% 증가했다. 후발업체인 현대·기아차는 하이브리드 기술 외에도 2012년 수소연료전지차 실용화를 목표로 투자를 아끼지 않고 있다. 하이브리드카의 연비는 2배 이상의 효능을 나타낸다.

정부는 자동차 및 관련 산업계와 협력해 2012년까지 차세대 자동차인 플러그인 하이브리드 자동차용 에너지 저장시스템과 핵심 부품을 개발한다는 계획이다. 하이브리드와 수소연료전지차, 천연가스 버스와 저공해 자동차를 개발하고 2012년까지 친환경 차량 7만대 가량을 보급하는 사업이 추진된다. 차량용 바이오 에탄올 연료 기술개발도 2011년까지 완성한다는 계획이다. 이스라엘 정부가 2011년까지 자국 내에 50만개의 전기충전소를 확충하고 전기차 2만대를 일반에 보급하기로 한 것처럼 우리나라의 전기차 행보도 빨라질 것이다.

[스마트 그리드]

미래 성장동력로서 지능형전력망(Smart Grid)은 전력망과 정보기술(IT)이 결합하는 이종산업 간 대표적인 융합기술이다. 전력공급자와 소비자는 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 원격검침 등 전기에너지를 효율적으로 관리ㆍ사용할 수 있게 된다. 단순한 전력망 개선 의미를 넘어 신재생에너지 개발과 공급, 전기차 등 광범위한 연계사업이 가능하다.

녹색성장위원회에서도 세계 최초로 국가단위의 스마트 그리드 구축 계획을 발표했다. 정부는 스마트 그리드 구축 필요성을 국가, 기업, 소비자 차원으로 나눠 고려한다. 먼저 국가차원에서 에너지 이용 효율 향상, CO₂배출 저감, 신재생에너지 대량보급 기반을 마련하여 세계 10대 에너지 소비국가로서 현재 연평균 1.4% 증가세를 감축시켜 나간다는 것이다. 2030년이 되면 스마트 그리드를 통해 국가 에너지 소비의 3%를 줄일 수 있으며 화석연료 수입 감소로 에너지 수입도 100억 달러 절감된다는 전망이다. 2030년 국가 전체 에너지 공급의 11%를 신재생에너지가 담당하도록 하기 위해서는 출력이 불규칙한 신재생에너지를 안정적으로 사용할 수 있는 전력망의 지능화가 필요하다는 지적이다.

계통 불안이 큰 대규모 풍력단지나 태양광단지의 계통보강 작업을 선행한 이후 안정화 작업을 거쳐 국가 전체의 지능형 송·배전시스템 구축을 완료하여 2030년까지 안정적 계통연계 시스템을 구축한다. 스마트 그리드는 에너지 효율을 높인 차세대 전기 전송 사업으로 오바마 미 대통령도 34억달러를 지원하겠다고 선언했었다. 고어 전 부통령이 펀딩한 실버스프링네트워크 사를 해당업체로 지정해 5억6천만달러의 계약을 했다고 해서 구설수에 오르기도 했다.

구글의 파워미터(Power Meter)나 LS산전의 스마트 계량기도 '지능형 전력망(Smart Grid)'의 초보 단계라 할 수 있다. 현재는 전기 사용량을 알려주는 데 그치지만 나중엔 가전기기가 알아서 반응하게 만들어져야 한다. 식기세척기에 전력 상황에 반응하는 마이크로칩을 달아놓으면 식기세척기는 주인이 설정해놓은 명령에 따라 전기료가 가장 싼 때를 골라 기계를 돌린다. 시스템이 완성되려면 공급자 쪽, 즉 발전소 송전망에도 지능을 깔아야 한다. 변전소, 송전철탑, 전봇대에 지능칩을 달면 전국 발전소·변전소가 통합 지능을 갖게 된다. 어느 도시의 전력 공급이 모자라고 어디가 넘치는지를 파악해 수급을 조절한다. 전기 소비량이 몰려 예비 발전소를 돌려야 하면 전기료가 저절로 비싸진다. 그러면 가전제품에 달린 지능칩이 오른 전기료에 반응해 가동을 멈추거나 약하게 만든다.

현재의 전력 공급 조절은 완전 수동(手動)이다. 시스템이 완성되면 모든 전기에 꼬리표가 달린다. 전국 가정·사무실·공장의 전기 소비 패턴이 낱낱이 파악된다. 전국 송전철탑과 전봇대에 자동제어 센서를 달면 원자력 전기, 석탄 전기를 구분해서 공급할 수 있다. 전기에 실시간 가격표가 다 따로 붙게 된다. 스마트 그리드가 완성되면 전기 소비를 10% 이상 줄일 수 있을 거라고 한다. 또 전력 부하율 향상과 송배전 손실률을 낮춰 대규모 발전소와 송배전 설비의 건설비용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

정부는 2010년 지능형 전력망의 법을 정비하고, 2011년 시범도시 건설, 2020년까지 가전제품시장을 바꿔놓고, 2030년 전국 스마트 그리드화(化)를 완성시킨다는 그림을 그려가고 있다. 반도체와 조선에 이은 또 하나의 '세계 최고' 기술을 기다리게 한다.

2011년부터 단계적으로 탄력적 전기요금제를 도입해 전력소비 절약을 유도하고 스마트미터, 전기자동차 충전인프라 등도 신속히 구축해 나갈 예정이다. 탄력적 전기요금제는 소비자별로 선택가능한 다양한 요금제를 개발해 소비자의 선택권을 확대하고 에너지 절약을 유도하는 효과가 있다.

통신업체들은 성장정체로 고심하면서 국가 신성장동력으로 부상하고 있는 42조원 시장의 '지능형 전력망(스마트 그리드)' 사업에 적극 뛰어들고 있다. KTㆍSK텔레콤ㆍLG텔레콤 등 통신사들은 시작단계인 스마트 그리드 사업에서 주도권을 확보하기 위해 관련기업과 컨소시엄을 구성하는 등 발빠른 대응에 나서고 있다. 또한 통신사들은 스마트 그리드의 핵심분야인 스마트홈ㆍ빌딩을 구축하는 '스마트 플레이스' 사업에 집중하고 있다. 스마트그리드가 주목받고 있는 또 다른 이유이다.

[LED]

미래에는 전기를 '쇼핑'하는 소비자가 등장할 것이다. 그만큼 소비자의 전기사용방식이 달라진다는 뜻이다. 미래형 소비자의 모습은 현재의 전기 절약상보다 훨씬 치밀하고 절박하다는 특징을 갖는다. 스마트 미터기의 등장과 가정용 축전장치의 발달 등으로 전기에너지 감축이 가속화될 전망이다. 이러한 전기 절감 요청으로 발광다이오드(Light Emitting Diode)는 조명 부분에서 중요한 위치를 차지하게 되었다.

실제 LED는 화합물반도체에 사용되는 원소의 조성비에 따라 색상이 달라진다. 갈륨과 인의 조성비에 따라 적색에서 UV(자외선)에 근접한 색상까지 만들어지게 된다. 이러한 원리로 LED는 적색, 녹색, 청색의 광삼원소에 해당하는 모듈을 생산하게 되었고, 이 모듈의 조합으로 실제 트루컬러의 색상표현을 하고 있다.

현재 대형 유통업체의 배출 온실가스 가운데 75~90%가 전기 사용에 따른 것으로 파악되고 있다. 이 중 조명에 의한 배출이 30%, 동력에 의한 것이 70%로 조사됐다. LED조명 기기 지원 및 노후화된 설비를 고효율기기로 교체하는 지원 사업이 필요하다고 지적한다. 그래서 선진국 각국에서도 LED 조명을 지원하는 정책을 추진하고 있다. 우리나라는 정부 기관의 조명을 2012년까지 LED로 바꾸겠다고 발표한 바 있다.

조명제어 관련 모든 제품은 국제적 친환경 건축물 인증에 맞게 제작된다. 특히 에너지 절감 핵심기술인 '움직임감지센서(초음파기술사용)' '시간제어' 기능은 물론 '자동조도조절 시스템' '지능형안정기 시스템' '자체 구동형 무선솔루션' 등 차별화된 기술로 비효율적으로 소비되던 조명 전력량을 최대 70%까지 절감하기도 한다.

[폐열]

소각장 폐열이나 쓰레기매립장 가스의 이용은 온실가스 감축은 물론 폐열을 활용하는 의미에서 중요시되고 있다. 기업은 자연스레 매립가스와 소화가스 등을 에너지로 전환하는 바이오매스 사업에 관심을 갖게 되었다. 한 대기업은 하수처리장에 소화가스발전소를 설립 운영하기도 한다. 하수 침전물을 미생물로 분해할 때 발생하는 메탄가스로 전력을 생산하는 것이다. 창원시는 신촌동 생활폐기물 소각장에서 발생하는 스팀을 창원시내 3개 공장에 공급하기 위한 협약을 맺었다. 삼성, LG 등 기업체는 싸게 스팀을 공급받고, 창원시는 재정수익을 얻는 일거양득의 효과가 있다.

에어컨 가동으로 생기는 '열섬(Heat Island)' 현상을 지역냉방으로 해결해주기도 한다. 집집마다 달려 있는 에어컨에서 버려지는 폐열을 모아서 강물로 버리는 것이다. 공랭식(空冷式)이 아니라 강물을 이용한 수랭식(水冷式)인 것이다. 하천수를 쓰는 수랭식엔 여러 이점이 있다. 우선 열을 빨아들인 물은 도시 공기를 데우는 게 아니라 하천으로 돌아간다. 에어컨을 켜도 도시가 뜨거워지지 않는 것이다. 물은 열을 흡수하는 비열(比熱)이 매우 커서 강물은 약간 데워질 뿐이다. 여름철 강물은 도시 공기보다 5~10도 정도 온도가 낮기 때문에 가능한 것이다. 효율이 30% 올라간다는 게 전문가의 설명이다. 또 하나의 포인트는 냉방설비를 대형화할 수 있다는 점이다. 겨울엔 강물 온도가 대기온도보다 10도가량 높다. 이 ‘온도차 에너지’를 긁어모아 50~60도의 난방수를 만들 수 있다. 냉방기계의 열펌프를 거꾸로 돌리면 난방기계가 되는 것이다.

[탄소고정]

탄소 포집 및 저장 기술(CCS: Carbon Capture & Storage)은 기후온난화로 인한 환경재난을 막기 위한 하나의 기술로서 화석연료를 연소 또는 처리하는 과정에서 발생하는 CO₂를 포집하는 포집기술과 포집한 CO₂를 땅속이나 해양에 저장하는 저장기술로 구분한다. 비용 측면에서 포집기술이 전체 CCS비용의 3/4을 차지한다. IPCC 보고서에서도 향후 CO₂저감 기술 중 CCS기술 기여도가 가장 클 것으로 보고 있다. 2100년까지 전 세계 CO₂량을 최소 15%에서 최대 55%까지 저감시킬 수 있다고 전망하기 때문이다.

CCS기술의 방법론으로 3가지로 나눌 수 있다. 화석연료의 배기가스(Flue Gas) 혼합물로부터 CO₂를 포집하는 연소 후 기술, 연료를 연소하기 전 CO₂와 수소로 분리하여 CO₂만 포집하는 연소 전 기술 및 연료를 공기 대신 산소만으로 연소시키는 순산소 연소기술 등이다. 현재 아민(Amine)계를 이용한 화학 흡수법 CO₂포집기술에서 가장 경제적이며 현실적인 공정으로 알려져 있다.

국제에너지기구가 지난 2005년 집계한 전 세계 이산화탄소 배출량은 280억톤으로 감축 노력을 기울이지 않으면 2050년 그 규모는 620억톤이 된다고 한다. 만약 혁신적인 에너지 기술이 채용될 경우 이 수치는 140억톤으로 줄어든다. 줄어드는 배출량 480억톤의 20%가량은 CCS가 담당할 것이라고 전망한다.

CO₂를 저장하는 방법은 해양저장, 광물탄산염화, 지중저장 등을 꼽을 수 있다. 이 중 가장 각광받는 것이 바로 지중저장이다. CO₂를 기체, 액체, 고체 또는 하이드레이트 상태로 해수나 해저 바닥에 분사하는 해양저장은 해양생태계를 파괴시킬 단점이 있다. 또 이산화탄소를 칼슘, 마그네슘, 철 등 금속산화물과 고온고압에서 화학적으로 반응시켜 광물 형태로 저장하는 광물 탄산염화 방식은 반응 속도가 느리고 많은 양의 반응에너지가 필요하다. 반면 지중 저장은 땅속에 이산화탄소를 주입, 탄산염 광물로 고체화해 대기로부터 완전히 격리하는 기술이다. 여기에 석유 및 천연가스 회수 증진, 석탄층 메탄가스 회수 증진 등의 부가 효과도 얻을 수 있다.

CO₂를 땅속에 저장하기 위해선 우선 지층 조건이 맞아야 한다. CO₂를 보관할 최적의 저장암으론 ‘사암’이 꼽힌다. 사암은 공극이 많아 CO₂를 보관하기에 제격이다. 하지만 사암에는 덮개암이 필요하다. 땅속으로 주입된 이산화탄소는 먼저 지하수에 용해됐다가 지하수 내 이온 또는 광물과 반응해 광물 형태로 침전되는 과정을 거친다. 지하 1㎞ 이상은 파 내려가야 이 같은 효과를 볼 수 있다. 태백산분지, 충남분지, 문경분지, 호남분지 등이 잠재력이 있는 것으로 평가됐다. 이들을 다 합하면 약 11억톤 규모다. 울릉도, 제주도 등의 해저 퇴적분지는 약 100억톤 규모의 저장 능력을 갖고 있는 것으로 추정된다.

세계적으로도 유정이나 육지에 CO₂저장 프로젝트가 추진 중이다. 미국, EU, 일본 등 선진국에선 오는 2020년이 되면 본격적인 CCS 시장이 열릴 것으로 내다보고 있다.

넓은 의미로 탄소고정은 녹화조림이나 습지조성, 조경 등이 포함되고, 갯벌복원도 이의 부분이라 하겠다. 심지어는 지붕을 녹화하고 마당에 잔디를 입히는 것도 탄소고정의 의미가 있다.

[녹색산업]

녹색산업이란 온실가스 감축을 위한 기술은 물론, 인간의 삶을 풍요롭게 하는 환경개선이나 건강증진, 문화창달 등의 기업활동도 포함한다. 이를 위해 소위 BINT(Bio, Info, Nano Technology)라든지 IBEC(Info, Bio, Enviro, Culture) 기술을 이용하고 때로는 이들 기술을 융합하여 목적을 달성하기도 한다.

특히 최근에는 단독 기술보다는 융합기술이 요구되는 경우가 많다. 유비쿼터스 도시, 그린홈, 스마트 그리드 등은 여러 기술의 조합이라 할 수 있다. 최근 인기영화 아바타도 소프트웨어와 하드웨어의 융합인 동시에 IT와 CT의 융합이라 할 수 있다. 첨단 의료기기를 생산하기 위해서는 나노기술과 정보기술이 함께 필요로 한다. 방송통신 부문에서 ICT(Information & Communication Technology)로 융합하는 추세도 시대의 흐림이다. 덴마크의 그린IT 정책도 과학기술혁신부(MSIT)와 산하 기관인 정보통신진흥원(NITA)이 주관한다.

[IT산업]

정보기술(IT: Information Technology)은 정보화 시스템 구축에 필요한 유형·무형의 모든 기술과 수단을 뜻한다. 간접적 가치창출에 무게가 더 실리는 것으로서 정보통신 산업의 발전과 함께 정보혁명을 주도하는 기술로 부각되었다. 따라서 업무용 데이터, 음성 대화, 사진, 동영상, 멀티미디어는 물론, 아직 출현하지 않은 형태의 매체까지 포함하며, 정보를 개발·저장·교환하는 데 필요한 모든 형태의 기술까지도 망라한다.

이들 기술과 관련된 IT산업은 구체적으로 인터넷 웹마스터, 웹디자인, 응용프로그램, 네트워크 구축, 시스템이나 게임 프로그램, 컨텐츠 개발 등의 소프트웨어뿐만 아니라 컴퓨터, 휴대폰, 무선랜, 관련 핵심소재 등의 하드웨어 설계․제조를 망라한다. 또 이를 운영하고 교육하는 서비스도 포함한다.

정보통신 산업이 급속도로 발전하면서 비약적인 생산 효과로 전세계적으로 정보기술 개발에 관심이 쏠리고 있다. 특히 미국 기업이 컴퓨터의 성능이나 소프트웨어의 품질에서 선두에 서왔다. 한국은 하드웨어에서 상당히 진보했지만 소프트웨어에서 부진하여 최근 미국의 아이패드 같은 첨단 태블릿 PC 등에 선점을 당하고 있다. 삼성, LG가 정신 차려지는 장면이다. 어떤 면에서는 자업자득이다. 대기업들이 소프트웨어 연구개발은 하지 않고 전산실 노릇만 하면서 중소 소프트웨어 업체가 개발한 소프트웨어를 전부 공짜로 쓰려고 했던 탓이다.

한국이 IT 인프라는 좋지만 소프트웨어는 꼴찌가 된 이유가 대기업의 책임이 큰 것이다. 2009년 한국의 IT 수출은 전체 수출의 3분의 1을 차지했지만 소프트웨어와 IT서비스 수출은 3억달러로 전체 IT수출의 0.3%도 안 된다. 오죽하면 주무장관이 공공부문에서 발주하는 소프트웨어 입찰 제도를 바꿔 대기업들은 해외로 나가게 하고 중소기업에게 발주하겠다고 했겠는가. 초고속인터넷망 보급과 인터넷 평균 속도가 세계 1위인 것이 무색하다.

녹색시대 경쟁력을 갖추기 위해서는 그린정보기술(Green IT)이 요구된다. 그린IT에 대한 관심은 국내에서만 뜨거운 것이 아니다. 선진국들도 경제성장과 환경 시너지를 창출하기 위해 국가 차원에서 그린IT 정책을 적극적으로 추진하고 있다. 오바마 정부는 IT 중점 과제로 차세대 브로드밴드 구축을 확대해 전력망 지능화, 원격근무 및 전자의료 확산에 매진하는 한편 데이터센터 효율성 향상에 주력하고 있다. 영국도 최근 정부 차원의 그린IT 비전 및 실천방안을 제시하는 등 활발한 움직임을 보이고 있다. 일본은 유비쿼터스 네트워크 사회를 국가정보화 비전으로 제시하고 그린IT를 미래 국가발전의 핵심 동력으로 삼았다. CO₂배출량을 줄이기 위한 저탄소 네트워크 구축, 그린 클라우드 데이터센터 확충, 가정 탄소배출 모니터링 확대 등이 그것이다.

정부는 ‘그린 IT전략’에 향후 5년 동안 총 5천억원 이상 투자한다. LED조명·저전력 반도체 등이 미래 세계시장 선도 분야에 속할 것이다. 그린 IT는 정보기술 고도화와 정보유통량 급증으로 인해 발생하는 IT분야 에너지소비 문제를 해결하기 위해 고효율화를 추진하는 것이다. 대규모 인터넷데이터센터(IDC) 신설로 발생하는 전력소비를 극소화하기 위해 그린IDC 테스트베드(Test-bed) 구축 사업을 지원한다. 에너지 저소비형 친환경 산업단지(u-산업단지)를 조성, RFID를 통한 유통과 물류 체계 개선, 오피스·빌딩의 지능형전력망과 디지털 그린 조명 제어기술 활용 확대 등을 통해 기업, 산업, 건물 등 사회의 각 분야를 녹색환경으로 바꾸어 나갈 계획이다.

IT 인프라 기술을 바탕으로 융합기술을 통해 건강 상태 측정, 암 및 만성 질환 검진, 노인 건강 점검 및 생활 관리, 맞춤형 라이프케어 서비스 등 갖가지 서비스로 삶의 질을 높여준다. U-헬스 케어를 통한 예방 의학에도 IT 기술이 이용된다.

디지털 TV방송을 통해 다양한 양방향 서비스 제공이 가능해진 것도 IT혁명이다. 방송프로그램의 보관, 복사, 이동 등이 용이해지며 시청자에게 향후 방송, 통신, 인터넷 등 매체간 다양한 서비스를 결합하여 제공하는데 중요한 역할을 하게 된다. 방송과 통신의 융합으로 다양한 컨텐츠와 TV북, 인터넷강의 등 다양한 서비스를 제공받을 수 있다. 또한 차량에도 내비게이션 등 IT를 이용한다. 정보통신기술(ICT)은 앞으로 제품과 서비스의 융·복합화와 친환경화, 정보기술과 통신의 결합을 통한 새로운 ICT(Information & Communication Technology) 사업의 출현 등이 대세를 이룰 것이다. 사용자 모바일 인터페이스는 쉽게 사용 할 수 있고 흥미를 가지고 몰입할 수 있는 것으로 2010년은 IT메가트랜드로 클라우드 서비스의 확대, 데이터의 보안, 그린IT 등이 키워드가 될 것이다.

IT기술은 온라인상에서 각종 청구서의 신청부터 수신까지 일괄관리를 가능케 한다. 이동통신사와 카드사 외에도 금융결제원(인터넷지로)이나 한국인터넷빌링 등 기업들이 발행한 청구서가 자동 분류된다. 메일함의 용량이 초과되더라도 대체 지원 시스템을 통해 용량 초과의 한계를 없앨 수 있다. 앞으로 IT산업은 IT기술 자체를 뛰어넘어 타 기술과의 융합을 통해 무궁무진 발전할 것이다.

그린닥 johnyksung@naver.com