인류는 산업혁명을 통해 엄청난 발전을 거듭해왔다. 하지만 그 이면에는 지구 ‘환경오염’이라는 난제를 안게 됐다. 지금 이 문제는 인류 생존과도 직결돼 있다. 화석연료 사용과 열대우림 파괴 등으로 지구 온난화 문제가 대두됐다. 우리나라의 경우 태안반도 기름 유출로 인한 해양오염과 매년 가중되는 중국발 미세먼지로 대기오염이 심각한 수준에 이르렀다. 현재 4차 산업은 기존 산업과는 달리 환경을 보존하고 도움이 되는 방향으로 진행 중이다. 미래 교통수단으로 떠오르는 자율주행차의 3분의 2는 온실가스 배출이 없는 전기자동차로 생산될 예정이다. 사물인터넷(IoT)과 빅데이터 분석으로 환경정보를 동네 단위로 실시간 측정해 오염을 감시하는 패러다임도 등장하고 있다.

기자는 4차 산업기술을 통해 환경오염 문제를 해결할 수 있는 방안에 대해 알아보고자 차세대융합기술원의 박재연 환경자원융합센터장을 만났다. 박 센터장은 7년째 과학과 해양환경의 융합에 대해 연구하고 있다. 그는 2015년 세계 최초로 해양생물을 이용해 음식물 쓰레기 처리기술을 개발하는 등 환경오염 문제 해결에 기여하고 있다.

 박 센터장은 "미세먼지나 해양오염은 대기와 바다라는 굉장히 넓은 범위의 환경오염으로, 인간생활과 직결되는 문제"라며 "4차 산업혁명의 기반이라 할 수 있는 빅데이터 분석과 예측을 통해 기상 뿐만 아니라 환경오염에 대한 예측도 가능해지고 있다. 이를 통해 오염 자체를 방지하고 처리할 수 있는 기술도 개발하게 될 것"이라고 말했다.

2017113001010010905.jpg
다음은 박 센터장과의 일문일답.

-우리가 직면한 환경문제는

▶현재 가장 화두가 되는 환경오염은 공기 중의 미세먼지와 기름 유출 등으로 인한 해양오염이라 할 수 있다. 미세먼지는 사람들이 아침에 창문만 열어도 뿌연 하늘을 보고 알 수 있다. 현미경으로 봐야 할 정도로 작은 입자가 인체에 흡입돼 각종 건강문제를 일으킨다. 해양오염은 범위가 굉장히 넓다. 인위적인 기름 유출로 인한 오염도 있지만 우리나라처럼 바다가 점차 아열대화 되며 기존에 없던 생물이 들어와 생태계가 파괴되는 것도 해양오염으로 볼 수 있다. 이 같은 광범위한 분야에 접근하려면 무엇보다 데이터를 확보하는 게 중요하다. 즉 사물인터넷과 빅데이터, 인공지능을 통한 예측과 예보가 중요하다는 의미다.

-환경문제 대응의 지능화는 어디까지 왔나

▶4차 산업혁명의 핵심이라 할 수 있는 정보통신분야의 최신기술들이 이제 막 환경분야에 적용되고 있는 단계다. 대기와 해양이라는 광범위한 공간을 관측해 예찰 하는 데 드론이나 수중로봇을 활용하고 있기도 하다. 이는 데이터를 모으기 위함이다. 지금 당장의 기술개발보다는 장기간의 모니터링이 중요하다. 모니터링을 통해 환경의 트렌드를 파악하면 어떤 기상요건에 어떤 이벤트가 생기는 지 예측할 수 있기 때문이다. 날씨는 물론 해양과 대기환경을 한꺼번에 모니터링해 인공지능으로 예측하다 보면 보다 구체적이고 신속한 대응도 가능해질 것이다. 특히 데이터 분석과 예측은 점차 오차를 줄이는 부분에도 활용돼 기후변화에 있어서는 일정수준 이상의 정확도를 보이게 될 거라 본다. 가장 중요한 것은 오염을 미리 예측할 수 있는 센서의 발달이다. 센서가 사물인터넷을 통해 모은 빅데이터를 활용해 예측을 하다 보면 환경오염을 방지해 처리할 수 있는 기술개발이 가능해질 것이다. 현재로서 미세먼지를 ‘방지’한다는 건 어려운 일이다. 물론 실내로 들어온 미세먼지를 제거하는 정도는 가까운 미래에 가능하겠지만 대기질을 한꺼번에 좋게 할 수는 없다. 4차 산업은 보다 큰 범위의 환경문제를 해결하는 방향으로 발전해야 할 것이다.

-환경 분야에서 4차 산업혁명이 가져다 줄 미래는

▶현재 4차 산업은 환경오염 해결보다는 태풍, 쓰나미, 해일 등을 예측하는 데 우위를 보이고 있다. 예를 들어 이안류 등 큰 파도가 오기 20분 전에 예고만 해도 통제할 수 있을 정도로 안전문제에는 상당한 지능화가 가능하다. 수중로봇이 바다 속을 다니며 오염된 생물 및 쓰레기를 파악하거나 하늘을 나는 드론을 통해 미세먼지 농도를 측정하는 것도 가능한 수준이다. 환경 분야는 4차 산업 기술의 개발보다는 앞서 말한 것처럼 기술을 적용하기 전 모니터링과 연구도 중요한 부분이다. 연구 결과가 장기간에 걸쳐 모이게 되면 결국 근본적인 원인을 파악할 수 있고, 나아가 환경과 인간생활에 어떤 영향을 미칠지 판단하고 예보할 수 있다. 생물학적 예보는 물리화학적 예보보다 어려워 장기적 연구가 필요하다. 최근 미세조류를 활용해 이산화탄소를 저감하거나 에너지를 만들어 내는 기술도 각광받고 있다. 미세먼지도 대기를 씻어 줄 수 있는 역할의 생물이 들어가면 감소가 굉장히 가속화 된다. 이산화탄소를 제거하거니 미세먼지를 걸러주는 연구도 진행되고 있다. 다양한 연구결과들을 통해 파악한 환경오염이나 변화의 패턴에 맞춰 4차 산업기술들을 접목해 나가야 한다. 해외에서는 해중로봇 등을 개발해 선박사고가 났을 때 다이버 대신 로봇이 들어가는 식으로 발전해 왔다. 위성학도 마찬가지로 전 지구의 모습을 위성으로 찍어 빅데이터화 하고 있다. 육상의 자율주행차가 바다 위에서 자율주행선박으로 개발되고 있다. 선박에는 이미 과거부터 일정 수준의 자동화 시스템이 있었기에 자율주행선박이 자율주행차보다 먼저 상용화 될 것이다. 자동차보다 인프라를 구축할 필요가 없고 넓은 바다 표면상 교통사고의 위험도 적다. 현재 우리나라는 유류유출이 가장 심각한 해양오염으로 꼽히는데, 드론 시스템을 통해 선박의 출입 등을 모니터링 하는 방식으로 사고를 줄여 나갈 수 있다. 빅데이터를 통한 예측기술이 발달할수록 더 효율적인 조업도 가능하다. 인공지능 어군탐지기가 특정 시기에 어느 해안에 가면 어떤 물고기를 잡을 수 있는 것도 알려줄 것이다. 개인들의 변화도 클 것이다. 스마트폰 앱을 통해 자신이 처한 환경에 대한 데이터를 받아 볼 수 있게 된다. 미세먼지 농도는 물론이고 개인이 놀러 가는 곳에 날씨와 그곳에서 먹을 수 있는 제철 음식은 무엇인지도 파악할 수 있다.

-환경 분야에 있어 4차 산업의 나아갈 방향은

▶4차 산업이 긍정적인 방향으로 발전하고 있는 것은 분명하다. 하지만 해양이나 생물, 환경 등 순수과학 분야에서는 기본에 충실하지 않고 기술적인 부분에만 치우치면 중요한 것을 놓치는 경우가 생긴다. 4차 산업을 환경분야에 정착시키려면 기본에 충실해야 한다. 인문·자연이 소외된 상황에서 응용만을 계속하다 보면 분명 흔들리기 시작할 것이다. 얼마 전 수중로봇을 개발하던 교수가 찾아와 로봇을 다양한 타입으로 개발했지만 바다에 들어가 무엇을 해야 할지 모르겠다고 자문을 구한적이 있다. 과학기술을 바다에 접목하려면 바다를 알아야 한다. 물론 모든 분야의 전문가가 될 필요는 없다. 4차 산업혁명이 융합에서 시작된 것처럼 각종 기술과 과학, 인문 분야까지 융합하며 나아가면 된다. 기업의 경우 다양한 분야의 융·복합을 통해 미래 먹거리를 찾아야 한다. 기존의 기술만을 고집하고 갈고 닦기보다는 다양한 신기술을 받아들여야 한다. 같은 현상을 다른 관점에서 보고 그에 맞는 제품을 생산하는 기업들이 발전해 나갈 것이다. 해양 분야와 관련해 조선업과 양식업 등을 예로 들을 수 있다. 양식장에서 물고기를 키울 때 굉장이 균일한 환경을 만들어 주는 게 중요하다. 이 같은 환경을 사물인터넷을 통해 꾸준히 유지하도록 하면 물고기 사망률을 대폭 줄일 수 있다. 자연스레 소비와 직결되며 수산업 수익이 높아진다. 각종 손익문제 해결을 위해 유연하게 4차 산업기술들을 적용하다 보면 선순환 구조가 보이게 될 것이다. 해운업에서는 선박이 지구 자전과 같은 방향의 항로로 가지 않도록 하는 등 기본지식을 고려하는 방향으로 4차 산업기술을 적용시켜야 한다. 기술만을 받아들이면 발전에 한계가 온다. 넓은 시야에서 모든지 접목시켜 발전하는 자세가 중요하다.

-경기도의 4차 산업혁명은 사례는

▶차세대융합기술연구원은 경기도의 4차 산업 정착을 위해 다양한 정책연구를 하고 있다. 특히 융합플랫폼을 통해 자율주행차, 인공지능 로봇 등 다양한 분야에 대한 기획을 맡고 있다. 첫 번째 융합플렛폼은 ‘판교 제로시티’로 이 네이밍은 규제와 사고위험 등의 제로를 뜻한다. 여기에는 탄소배출의 제로화 개념도 포함된다. 즉 에너지를 안전하고 깨끗하게 사용하는 환경분야에 대한 정책이 포함돼 있는 것이다. 차세대융합기술연구원처럼 경기도가 나서 산학협력을 추진하는 사례는 드물다. 우리는 연구개발한 기술을 기업에 전수하며 사업화에 신경을 쓰고 있다. 경기남부벨트를 주축으로 4차 산업단지를 조성하는 데 기여하기 위해서다. 중앙집권적이란 일부 시선도 있지만 경기도는 지리적 여건이 뛰어나고 서울과 인접하며 사통팔달의 교통환경을 가지고 있다. 경기도는 자율주행차나 드론, 로봇 실험을 할 수 있는 산업단지 조성에 만전을 기하고 있다. 현재 대한민국의 4차 산업 글로벌 전초기지라 해도 과언이 아닐 정도로 관련 산업체가 집중돼 있다. 차세대융합기술연구원도 경기도와 협업에 주력하지만 사안에 따라 다른 지자체와도 협력하고 있다. 최근에는 울진시와 해양오염 해결을 위한 농업 비료생산 등에 대한 협약을 맺기도 했다. 기회만 되면 협업은 언제나 가능하다. 하지만 시작점에서는 경기도의 이점을 살릴 필요가 있다. 현 정부도 4차 산업혁명에 있어 경기남부벨트를 클러스터로 조성하겠다고 제안한 바 있다. 경기도는 서울보다 융·복합단지를 조성할 여건이 높고 발전할 경우 전국으로 확대가 가능하다. 미세먼지나 해양문제도 경기도에서 이슈가 되고 있다. 미세먼지가 서쪽에서 날아 오기에 경기·충청권이 그대로 받아 모니터링 하기에도 좋고, 평택·인천항이 있어 해양·항만분야에도 경기도만의 특성을 살려 4차 산업을 적용시킬 수 있다. 이 같은 노력이 지속되면 경기도는 4차 산업혁명의 길라잡이로 거듭날 수 있을 것이다.

   안유신 기자 ays@kihoilbo.co.kr

  신기호 기자 skh@kihoilbo.co.kr


기호일보 - 아침을 여는 신문, KIHOILBO

저작권자 © 기호일보 - 아침을 여는 신문 무단전재 및 재배포 금지