8大 친환경 첨단기술
김 희봉/수필가, 환경엔지니어
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지구 온난화는 인류 종말의 전조(前兆)인가? 지구를 살리려는 신 재생, 친환경 기술 개발이 치열하다. 우선 온난화의 주범인 화석연료 대신 태양열 같은 대체에너지 연구가 제일 활발하다. 점점 고갈돼 가는 식수를 바닷물에서 얻는 연구도 한창이다. 그러나 기술적 난관이 만만치 않다. 과학도들은 오늘도 돌파구를 찾기에 여념이 없다. 최근 첨단기술들을 소개한다.

첫째가 석유 대체연료 개발이다. 석유의 주성분은 탄소다. 탄소는 모든 유기물의 기본성분으로 음식찌꺼기에서도 나온다. 단지 석유나 석탄은 고온고압에서 수 백만 년 흐른 뒤에 생성된 것이다. 요즘 연구는 흔한 복합 유기물을 고온에서 단순화 (depolymerization) 시켜 석유를 만드는 시도이다. 그러면 수백만 년을 단축하게 된다. 이 실험만 성공하면 버려진 칠면조 내장 1톤에서 약 6백 파운드 석유를 얻는다.

둘째가 수소 건전지이다. 이 세상에서 가장 흔한 수소가 산소와 결합, 물이 될 때 전기 에너지가 나오는 데 착안한 것이다. 그러나 수소를 만드는 게 문제다. 가벼운 수소는 자연상태에서 주로 물로 존재한다. 따라서 물에서 수소를 분리하려면 다른 에너지원이 필요하다. 지금은 배보다 배꼽이 더 크다. 수소 건전지를 쓰는 자동차개발이 진행 중이다.

셋째는 태양에너지. 포톤(photon)입자로 지구에 오는 태양에너지는 전기와 열로 쉽게 바꿀 수 있다. 태양에너지를 모으는 첨단 기술이 태양 전지와 태양열 집 적체 등이다. 효율을 높이기 위해 거울이나 타원형 그릇이 쓰인다. 발전효율도 높고 투자회수기간도 짧아 개인주택을 중심으로 실용화가 가속화되고 있다.

넷째. 바다 열에너지 사용이다. 지구표면의 70%인 바다는 태양열을 가장 많이 저장하고 있는 저장고이다. 석유 2500억 배럴의 열량과 맞먹는다. 미국이 일년에 75억 배럴을 쓰는데 비하면 천문학적 저장량이다. 바다 열에너지를 전기로 전환시키는 기술은 더운 표면과 추운 심해의 온도 차를 이용한다. 이를 이용해 터빈을 돌리고 전기를 만든다. 다만 낮은 효용도가 아직도 문제다.

다섯째가 바다의 간만차를 이용한 조류(潮流)발전. 쉴새 없이 치는 파도를 이용 터빈을 돌리고 이 기계적 에너지를 전기로 만든다. 간만 차가 심한 뉴욕시의 이스트 리버, 한국의 울돌목에 조류발전소가 세워지고 있다.

여섯 번째. 바닷물의 식수(食水)화이다. 지구는 날이 갈수록 마실 물이 고갈돼간다. 바닷물에서 소금과 미네랄을 제거하는 대규모 탈염 공장이 사우디아라비아 등지에서 가동되고 있다. 캘리포니아에서도 시험 중이다. 아직은 엄청난 에너지가 들어 경제성이 없다. 값싸게 바닷물을 증발시켜 미세한 필터로 미네랄을 걸러내는 기술개발이 관건이다.

일곱 째는 미생물과 식물을 이용한 환경정화. 솔벤트로 오염된 호수나 중금속에 찌든 토양을 미생물로 깨끗하게 하는 기술이다. 특수 배양된 미생물들은 오염물질을 먹고 분해해 버린다. 연전에 원유 유출로 오염된 알래스카 해안을 석유 먹는 박테리아로 깨끗이 마무리 청소를 했었다. 또한, 유전자를 변형시킨 식물 뿌리로 지하 오염원을 빨아들여 토양을 정화시키는 연구도 계속되고 있다.

마지막으로 가장 획기적인 기술 중에 하나가 지구상에서 종이를 없애려는 시도이다. 전자종이로 대체하는 것이다. 이는 종이같이 유연하나 실제로는 전기신호를 전달하는 마이크로 캡슐이 내장돼 있어 내용을 수시로 바꿀 수 있다. 미국에서만 매주 5500만장이 신문지가 읽힌다. 언젠가는 종이를 만들기 위해 나무를 베는 일이 없게 될 것이다.

신 재생, 고효율, 친환경 에너지 개발만이 병들어 가는 지구를 살릴 수 있다. 과학도들은 이 신성한 임무를 위해 오늘도 실험실의 불을 밝히고 있다.