산업화 혁명 이후 세계는 ”성장이 멈추면 도퇴된다” 라는 강박관념에 사로잡혀 맹목적으로 끊임없는 성장을 요구하게 된다. 이 과정에서 환경 파괴, 기후변화, 빈부 격차 등과 같은 성장의 역효과가 발생하게 되는데, 최근 이러한 문제가 급진전 됨에 따라 사회적으로 다시금 주목을 받고 있다. 시장 자본주의에 근간을 둔 현재의 경제모델 상 성장을 멈추면 디플레이션에 직면하고 인류의 생활에 직접적인 타격을 주게 된다. 따라서 지속가능한 성장 모델을 찾기 위해 정부, 산업, 학계가 경제성장이 환경보전과 상호보완적으로 병행이 될 수 있는 방안을 찾기 위해 노력하고 있다. 한국의 미세먼지, 기후변화로 인한 북극 빙하 면적이 감소, 후쿠시마 대지진으로 인한 방사능 오염 사태, 태평양의 거대 플라스틱 섬 등 경제성장과 기술의 발전에 의한 재앙이지만 아이러니하게도 과학기술과 자본투자에 의해 해결되어야할 문제들이다.
코센데이를 통해 모인 대부분은 전기공학 혹은 기계공학을 전공하는 박사과정생들이다. 대부분 연구주제가 환경과 밀접한 관련은 없지만 대부분 공학을 전공하는 사람으로서 우리가 연구하고 개발하는 것들이 미칠 사회적인 파장에 대해 항상 인지하고 있어야 한다는 입장이였다. 단적인 예로 후쿠시마 대지진 이후 탈원전 운동이 일어났고 원전을 대체할 기술을 개발하자는 주장에 힘을 실어줬지만 우리는 공학을 전공하는 학생으로서 설계, 개발 단계에서 부터 환경, 사회에 미칠 영향을 고려해야 한다는 의견이 지배적이였다. 여기에는 단순 환경, 사회적인 문제 뿐만 아니라 연구윤리도 포함된다. 토론 내용을 정리하자면 다음과 같다.
연평우 : 환경보전을 통한 지속가능한 성장모델과는 다른 이야기지만 브레인인터페이스와 같은 임플란터블 메디컬 디바이스를 연구하고 있다 보니 평소에 연구윤리와 같은 문제에 관심이 많았다. 본인의 연구가 향후 미래사회에 미칠 영향과 파급효과를 고려하였을 때, 향후 이 기술이 상용화되면 자율주행 자동차와 같은 책임 문제에 봉착할 수 있다. 예를 들어 한 사람의 뇌에 삽입된 뉴럴 인터페이스가 해킹 당하여 해커의 명령에 의해 행동이 조작되어 범죄를 저질렀을 경우 그 사람에게 죄를 물을 수 있을까하는 부분이다. 이러한 부분은 엔지니어가 이러한 잠재적인 문제를 인식하고 개발 단계부터 문제가 대두시 되지 않도록 노력해야한다고 의견을 피력하였다. 또한 아주 단적인 경우에 공상과학 영화에서나 볼 법한 이야기지만 향후 미래에 사이보그나 AI로봇이 인류의 발전을 저해할 수 있을지 누가 알 수 있겠는가?
이석준 : 지속가능한 개발을 위해서 새로운 친환경 에너지 자원의 개발도 중요하지만 현재 매년 증가하는 에너지 소비량을 줄이는것도 큰 부분을 차지한다고 생각한다. 실제로 도시 내외의 수많은 시설물들에서 비효율적인 에너지 운용이 일어나고 있고 이에따른 에너지 손실은 화석연료 사용량의 증가로 나타나며 이는 곧 지속가능한 개발에 역행하는 부정적인 영향을 끼치게 된다. 연구결과 시설물들에서 발생하는 에너지 소모량의 대부분이 냉난방을 위한 에너지인것으로 밝혀졌고, 비효율적인 냉난방 시스템과 건물들의 낙후된 단열구조로 인한 에너지 손실이 절반 이상을 차지한다는 것이 알려졌다. 이러한 손실을 방지하기 위해 효율적인 냉난방을 컨트롤 할 수 있는 스마트 그리드 시스템의 구축의 필요성이 대두되고 있다. 스마트 그리드는 단순히 냉난방의 제어에 그치지 않고, 성능이 좋은 단열재를 사용하고 건물의 단열설계에 힘을 쏟는 동시에, 소규모 태양광 또는 풍력 발전을 통한 전력 보조장치와, 저 에너지 사용 시간대의 잉여 전력을 저장한 후에 고 부하 기간에 보조를 해 주는 대용량의 배터리 시스템 개발 등 한가지의 분야가 아닌 여러과가 융합된 다양한 분야의 연구 노력이 필요하다. 오늘 마련된 이런 자리를 통해 다양한 분야의 연구원들과 함께 서로의 의견을 들어보면서 이러한 미래의 대첵을 세우는데 큰 그림을 그릴 수 있게 해주었다.
새로운 친환경 에너지원으로 각광받고 있는 발전 방법 중에는 핵융합 발전이 있다. 핵이라는 단어의 사용을 통해 원자력 발전소와 같은 부정적 이미지를 가지고 있는 사람들이 많이 존재하지만 이는 선입견일 뿐이며, 핵융합 발전이야 말고 온실가스를 배출하지 않고 미래세대에게 환경을 물려줄 수 있는 지속가능한 에너지원이라고 볼 수 있다. 핵융합발전은 사실상 무제한이라고 볼 수 있는 중수소를 이용하여 핵융합 반응을 시키며 그 과정에서 발생되는 에너지를 사용하여 발전을 하는 원리이다. 이때의 부산물로는 헬륨이 발생하며 원자력 발전처럼 처리가 불가능한 방사성 폐기물을 발생시키지 않는다. 또한 자기장을 통해 플라즈마를 가두는 방식으로 융합로가 구성되며 한번에 매우 적은양의 반응만 조절하여 이루어지기 때문에 원자력발전소의 대형 멜트다운 같은 대참사가 일어날 가능성도 극히 드물다. 현재 많은 재료적, 기술적 제한점으로 인해 실용화 되지는 못하고 있지만 다양한 분야의 전문인력들의 노력을 통해 미래 핵융합로 구축을 위해 활발한 연구가 이루어지고 있다. 물리적 현상부터 기계적 제한점까지 현재 존재하는 많은 제한적인 부분들에 대해 각자 본인의 전문지식을 이용하여 토론해 보았다.
김민구 : 미세먼지, 인체 유해한 유해 가스 등 실내외 공기질에 대한 관심이 커지고 있다. 환경 보존과 더불어 환경을 지속적으로 모니터링 하는 지속적인 관리 기술이 필요로 할 것이다. 또한 이런 환경 물질이 인간에 미치는 영향에 대한 연구도 필요할 것이다. 이러한 기술들이 인간-환경을 포함하는 지속 가능한 발전이라고 생각한다. 현재 분산형 환경 센서기술, 웨어러블 센서 기술, 그리고 통신 기술 등이 활발히 연구/ 개발되고 있다. 이와 더불어 정책적으로 이 기술이 성공적으로 상용화 될수 있도록 뒷받침 될수 있을때 지속 가능한 과학 기술 발전이 될수 있을것이라 생각된다.
김성욱 : 태양광 패널의 광반사 문제 및 물질 인터페이스의 저항 효과로 인한 광전류의 손실로 인해 기존 태양광 발전 시스템은 그 효율성에 대해 끝없는 의문이 제기되어왔다. 그러나 신소재 공학과 나노광학의 발전으로 다양한 반도체의 조합을 통해 광흡수율과 광전류 전환율이 비약적으로 발전하였으며, 태양광 표면에 광학메타물질을 적용하여 표면반사효과 또한 제어할 수 있게 되었다. 이를 통해 기존 30%의 효율을 보이던 태양광 기술은 최대 70%의 효율을 보이는데까지 이르게되었다. 그러나 반도체 생산단가 및 광학 메타물질의 대면적 생산기술의 부재는 값싸고 효율적인 태양광 패널의 대량생산 및 상용화를 방해하는 큰 난관이다. 신소재 공학 및 나노광학자들은 현재 반도체 및 광학 메타물질의 생산공정 단순화 및 대면적 생산의 가능화를 목표로 공정 연구에 착수중이며 나아가 전자구조 계산을 통한 인터페이스에서의 광전류 손실 축소까지 연구가 완료된다면, 태양광 발전을 통한 친환경 에너지 생산은 먼 미래의 이야기가 아닐 것이다
주인찬 : 5G 같은 미래통신 기술은 인간생활에 직접적인 영향을 미치는 미세먼지 정보를 실시간으로 사람들에게 전달하고 사전에 대비할 수 있게 해준다. 5G는 Internet-of-things (IOTs) 기술을 가능하게 하는 통신 기반 기술이여서 센서네트워크같은 기술과 연계하여 실시간으로 환경모니터링을 가능하게 해주고 또한 이 방대한 데이터량을 실시간으로 처리하여 요소 정보만 사람들에게 제공해줄 수 있게 한다. 예를 들어 서울 내에서도 지역에 따라 오염도가 다른데, 이를 지역별로 실시간으로 모니터링하여 일반 사람들에게 전달해줄 수도 있고, 또한 이러한 정보를 베이스로 가전제품이나 다양한 기기를 보다 Adaptive하게 동작시킬 수도 있다.
이지현 : 유기전자공학을 전공하는 박사과정 학생은 안정한 유기 트랜지스터 소자에 대해 연구한다. 소자를 안정하게 만드는 기술을 개발함으로써 소자의 수명을 늘리고 자원의 소비를 줄임으로써 지속가능한 발전에 기여한다. 또한 다른 유해한 화학물질이 사용되는 공정과정을 최소화하고 공정 단계의 수를 최대한 줄이는 기술을 연구함으로써 소자 제작 시 생기는 환경오염을 방지할 수 있다. 이렇게 제작된 유기전자소자는 바이오, 보안 분야등 널리 적용될 수 있으므로 그 파급효과가 크다.
직접적으로 연관된 연구를 하고 있지 않지만 지속 가능한 성장을 위해서는 하드웨어와 소프트웨어에서의 기반 기술은 필수이고 그 외에도 우리는 기술이 환경과 사회에 미치는 영향을 항상 고려하면서 연구를 해야한다고 의견을 모았다. 환경 보전과 병행하는 기술 개발을 위해서는 대체적으로 다음과 같은 조건이 충족되어야 한다고 생각한다. 첫째로는 깨끗한 물을 지속적으로 이용할 수 있어야 한다. 이를 위해선 정수, 전달 및 위생 기술의 개발이 병행되어야 한다. 둘째로 고갈되지 않는 지속 가능한 에너지원에의 접근이 피요하다. 따라서 대체 에너지원을 사용하는 효율 높은 에너지 기술이 개발되어야 한다. 셋째로는 미세먼지나 화학 물질과 같은 독성이 덜한 환경이 보존되어야 한다. 원료의 양이나 공정에서 발생하는 독성을 줄이는 대체 농업, 산업, 처리 기술 등이 이를 해결할 수 있다고 본다. 넷째로는 기부 변화의 영향을 완화하고 적응하는 안정적인 환경을 조성해야 한다. 이는 에너지 효율이 높은 프로세스와 온실 가스 배출량 제어를 통하여 조성될 수 있다고 본다. 이러한 조건들이 충족되기 위하여는 기술의 발전도 필요하지만 무엇 보다도 환경 보전 정책 집행 모니터링, 지속가능한 성장을 위한 기술 개발에 대한 대중의 정보 접근성 제공, 대중 인식 제고 등에 있어서 효과적인 환경 거버넌스 체제를 유지해야 한다.
코센데이를 통해 모인 대부분은 전기공학 혹은 기계공학을 전공하는 박사과정생들이다. 대부분 연구주제가 환경과 밀접한 관련은 없지만 대부분 공학을 전공하는 사람으로서 우리가 연구하고 개발하는 것들이 미칠 사회적인 파장에 대해 항상 인지하고 있어야 한다는 입장이였다. 단적인 예로 후쿠시마 대지진 이후 탈원전 운동이 일어났고 원전을 대체할 기술을 개발하자는 주장에 힘을 실어줬지만 우리는 공학을 전공하는 학생으로서 설계, 개발 단계에서 부터 환경, 사회에 미칠 영향을 고려해야 한다는 의견이 지배적이였다. 여기에는 단순 환경, 사회적인 문제 뿐만 아니라 연구윤리도 포함된다. 토론 내용을 정리하자면 다음과 같다.
연평우 : 환경보전을 통한 지속가능한 성장모델과는 다른 이야기지만 브레인인터페이스와 같은 임플란터블 메디컬 디바이스를 연구하고 있다 보니 평소에 연구윤리와 같은 문제에 관심이 많았다. 본인의 연구가 향후 미래사회에 미칠 영향과 파급효과를 고려하였을 때, 향후 이 기술이 상용화되면 자율주행 자동차와 같은 책임 문제에 봉착할 수 있다. 예를 들어 한 사람의 뇌에 삽입된 뉴럴 인터페이스가 해킹 당하여 해커의 명령에 의해 행동이 조작되어 범죄를 저질렀을 경우 그 사람에게 죄를 물을 수 있을까하는 부분이다. 이러한 부분은 엔지니어가 이러한 잠재적인 문제를 인식하고 개발 단계부터 문제가 대두시 되지 않도록 노력해야한다고 의견을 피력하였다. 또한 아주 단적인 경우에 공상과학 영화에서나 볼 법한 이야기지만 향후 미래에 사이보그나 AI로봇이 인류의 발전을 저해할 수 있을지 누가 알 수 있겠는가?
이석준 : 지속가능한 개발을 위해서 새로운 친환경 에너지 자원의 개발도 중요하지만 현재 매년 증가하는 에너지 소비량을 줄이는것도 큰 부분을 차지한다고 생각한다. 실제로 도시 내외의 수많은 시설물들에서 비효율적인 에너지 운용이 일어나고 있고 이에따른 에너지 손실은 화석연료 사용량의 증가로 나타나며 이는 곧 지속가능한 개발에 역행하는 부정적인 영향을 끼치게 된다. 연구결과 시설물들에서 발생하는 에너지 소모량의 대부분이 냉난방을 위한 에너지인것으로 밝혀졌고, 비효율적인 냉난방 시스템과 건물들의 낙후된 단열구조로 인한 에너지 손실이 절반 이상을 차지한다는 것이 알려졌다. 이러한 손실을 방지하기 위해 효율적인 냉난방을 컨트롤 할 수 있는 스마트 그리드 시스템의 구축의 필요성이 대두되고 있다. 스마트 그리드는 단순히 냉난방의 제어에 그치지 않고, 성능이 좋은 단열재를 사용하고 건물의 단열설계에 힘을 쏟는 동시에, 소규모 태양광 또는 풍력 발전을 통한 전력 보조장치와, 저 에너지 사용 시간대의 잉여 전력을 저장한 후에 고 부하 기간에 보조를 해 주는 대용량의 배터리 시스템 개발 등 한가지의 분야가 아닌 여러과가 융합된 다양한 분야의 연구 노력이 필요하다. 오늘 마련된 이런 자리를 통해 다양한 분야의 연구원들과 함께 서로의 의견을 들어보면서 이러한 미래의 대첵을 세우는데 큰 그림을 그릴 수 있게 해주었다.
새로운 친환경 에너지원으로 각광받고 있는 발전 방법 중에는 핵융합 발전이 있다. 핵이라는 단어의 사용을 통해 원자력 발전소와 같은 부정적 이미지를 가지고 있는 사람들이 많이 존재하지만 이는 선입견일 뿐이며, 핵융합 발전이야 말고 온실가스를 배출하지 않고 미래세대에게 환경을 물려줄 수 있는 지속가능한 에너지원이라고 볼 수 있다. 핵융합발전은 사실상 무제한이라고 볼 수 있는 중수소를 이용하여 핵융합 반응을 시키며 그 과정에서 발생되는 에너지를 사용하여 발전을 하는 원리이다. 이때의 부산물로는 헬륨이 발생하며 원자력 발전처럼 처리가 불가능한 방사성 폐기물을 발생시키지 않는다. 또한 자기장을 통해 플라즈마를 가두는 방식으로 융합로가 구성되며 한번에 매우 적은양의 반응만 조절하여 이루어지기 때문에 원자력발전소의 대형 멜트다운 같은 대참사가 일어날 가능성도 극히 드물다. 현재 많은 재료적, 기술적 제한점으로 인해 실용화 되지는 못하고 있지만 다양한 분야의 전문인력들의 노력을 통해 미래 핵융합로 구축을 위해 활발한 연구가 이루어지고 있다. 물리적 현상부터 기계적 제한점까지 현재 존재하는 많은 제한적인 부분들에 대해 각자 본인의 전문지식을 이용하여 토론해 보았다.
김민구 : 미세먼지, 인체 유해한 유해 가스 등 실내외 공기질에 대한 관심이 커지고 있다. 환경 보존과 더불어 환경을 지속적으로 모니터링 하는 지속적인 관리 기술이 필요로 할 것이다. 또한 이런 환경 물질이 인간에 미치는 영향에 대한 연구도 필요할 것이다. 이러한 기술들이 인간-환경을 포함하는 지속 가능한 발전이라고 생각한다. 현재 분산형 환경 센서기술, 웨어러블 센서 기술, 그리고 통신 기술 등이 활발히 연구/ 개발되고 있다. 이와 더불어 정책적으로 이 기술이 성공적으로 상용화 될수 있도록 뒷받침 될수 있을때 지속 가능한 과학 기술 발전이 될수 있을것이라 생각된다.
김성욱 : 태양광 패널의 광반사 문제 및 물질 인터페이스의 저항 효과로 인한 광전류의 손실로 인해 기존 태양광 발전 시스템은 그 효율성에 대해 끝없는 의문이 제기되어왔다. 그러나 신소재 공학과 나노광학의 발전으로 다양한 반도체의 조합을 통해 광흡수율과 광전류 전환율이 비약적으로 발전하였으며, 태양광 표면에 광학메타물질을 적용하여 표면반사효과 또한 제어할 수 있게 되었다. 이를 통해 기존 30%의 효율을 보이던 태양광 기술은 최대 70%의 효율을 보이는데까지 이르게되었다. 그러나 반도체 생산단가 및 광학 메타물질의 대면적 생산기술의 부재는 값싸고 효율적인 태양광 패널의 대량생산 및 상용화를 방해하는 큰 난관이다. 신소재 공학 및 나노광학자들은 현재 반도체 및 광학 메타물질의 생산공정 단순화 및 대면적 생산의 가능화를 목표로 공정 연구에 착수중이며 나아가 전자구조 계산을 통한 인터페이스에서의 광전류 손실 축소까지 연구가 완료된다면, 태양광 발전을 통한 친환경 에너지 생산은 먼 미래의 이야기가 아닐 것이다
주인찬 : 5G 같은 미래통신 기술은 인간생활에 직접적인 영향을 미치는 미세먼지 정보를 실시간으로 사람들에게 전달하고 사전에 대비할 수 있게 해준다. 5G는 Internet-of-things (IOTs) 기술을 가능하게 하는 통신 기반 기술이여서 센서네트워크같은 기술과 연계하여 실시간으로 환경모니터링을 가능하게 해주고 또한 이 방대한 데이터량을 실시간으로 처리하여 요소 정보만 사람들에게 제공해줄 수 있게 한다. 예를 들어 서울 내에서도 지역에 따라 오염도가 다른데, 이를 지역별로 실시간으로 모니터링하여 일반 사람들에게 전달해줄 수도 있고, 또한 이러한 정보를 베이스로 가전제품이나 다양한 기기를 보다 Adaptive하게 동작시킬 수도 있다.
이지현 : 유기전자공학을 전공하는 박사과정 학생은 안정한 유기 트랜지스터 소자에 대해 연구한다. 소자를 안정하게 만드는 기술을 개발함으로써 소자의 수명을 늘리고 자원의 소비를 줄임으로써 지속가능한 발전에 기여한다. 또한 다른 유해한 화학물질이 사용되는 공정과정을 최소화하고 공정 단계의 수를 최대한 줄이는 기술을 연구함으로써 소자 제작 시 생기는 환경오염을 방지할 수 있다. 이렇게 제작된 유기전자소자는 바이오, 보안 분야등 널리 적용될 수 있으므로 그 파급효과가 크다.
직접적으로 연관된 연구를 하고 있지 않지만 지속 가능한 성장을 위해서는 하드웨어와 소프트웨어에서의 기반 기술은 필수이고 그 외에도 우리는 기술이 환경과 사회에 미치는 영향을 항상 고려하면서 연구를 해야한다고 의견을 모았다. 환경 보전과 병행하는 기술 개발을 위해서는 대체적으로 다음과 같은 조건이 충족되어야 한다고 생각한다. 첫째로는 깨끗한 물을 지속적으로 이용할 수 있어야 한다. 이를 위해선 정수, 전달 및 위생 기술의 개발이 병행되어야 한다. 둘째로 고갈되지 않는 지속 가능한 에너지원에의 접근이 피요하다. 따라서 대체 에너지원을 사용하는 효율 높은 에너지 기술이 개발되어야 한다. 셋째로는 미세먼지나 화학 물질과 같은 독성이 덜한 환경이 보존되어야 한다. 원료의 양이나 공정에서 발생하는 독성을 줄이는 대체 농업, 산업, 처리 기술 등이 이를 해결할 수 있다고 본다. 넷째로는 기부 변화의 영향을 완화하고 적응하는 안정적인 환경을 조성해야 한다. 이는 에너지 효율이 높은 프로세스와 온실 가스 배출량 제어를 통하여 조성될 수 있다고 본다. 이러한 조건들이 충족되기 위하여는 기술의 발전도 필요하지만 무엇 보다도 환경 보전 정책 집행 모니터링, 지속가능한 성장을 위한 기술 개발에 대한 대중의 정보 접근성 제공, 대중 인식 제고 등에 있어서 효과적인 환경 거버넌스 체제를 유지해야 한다.