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  • 기사등록 2015-07-07 15:40:36
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국가 미래, 에너지 素材 기술이 ‘핵심’



▲ 우항수 울산테크노파크 에너지기술연구센터장.

■ 에너지는 에너지 소재에서 나온다

에너지는 간단히 일을 할 수 있는 힘, 능력을 말한다. 우주의 생성과 지구의 자전부터 인간의 보행에도 움직임이 있기에 우리의 눈에는 볼 수 없지만 에너지가 존재하고 있다.

바람이 부는 것도 물결이 이는 것도 꽃이 떨어지는 것도 에너지가 필요한 작용들이다. 이유 없는 원인 없다라는 것은 이런 자연법칙에도 적용된다.

그럼 이런 에너지는 도대체 어디서 출발하는 것일까?

이런 해답은 쉬울 것 같지만 정말 어려운 질문중 하나이다. 아니 우주와 인간의 기원(Origin)과도 연관된 거창한 일이기도 하기 때문이다.

이제는 일상화된 자동차의 경우를 보면 중학교때 배운 기술에서 우리는 벌써 자동차의 운행원리에 대해 배웠다.

흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정을 반복하여 팽창운동에서 발생한 동력을 바퀴까지 전달하여 속도를 낼 수 있는 것은 누구나 알고 있는 사실이다.

자동차를 움직이게 하는 에너지원 즉 소재는 휘발유이다. 물레방아를 돌리는 것은 물의 위치에너지를 이용한 것이고, 바람개비는 바람이 에너지 소재가 된다. 원자력은 당연히 우라늄과 플루토늄 같은 원소이다.

이처럼 에너지를 발생하기 위해서는 물리적인든 화학적이든 에너지원 즉 에너지 소재가 반드시 있어야만 가능한 일이다.

■ 에너지 소재는 국가 경제의 근본

가장 손쉬우면서도 대량으로 사용되는 에너지 소재로 석탄, 석유, 천연가스가 있는데 결국 에너지를 갖는 것은 힘이고 능력이며 국력으로 표현되기도 한다.

그러기에 에너지 소재를 확보하는 것은 경제력과 직접적으로 연관되어 있으며 각국은 에너지의 자립과 안보를 위해 전쟁도 마다하지 않고 있는 실정이다.

에너지는 경제가 살아 있음을 보여 주며 마치 생명을 유지하는 것과 마찬가지이기에 에너지의 순환은 지속적인 창조의 활동이라 볼 수 있다.

석유가 발견되어 본격적인 대량생산을 하기 전까지는 가난한 중동의 한 나라에 지나지 않던 국가들이 선진국대열에 끼게 된 것을 보면 분명 에너지 소재를 보유하기만 하여도 잘 살 수 있다는 것을 보여 주는 단적인 예이다.

그러나 에너지 소재를 확보하였다고 하여 선진국이라는 등식이 반드시 성립되지는 않는다.

이란과 시리아 같은 정치, 종교적인 갈등도 있지만 에너지 소재를 잘 활용할 수 있는 기술을 갖고 있지 않으면 오히려 위험에 처할 수도 있게 된다.

원유와 같은 에너지원을 수출만 해 도 잘 살게 된다고 믿던 산유국에서 이제는 정제 공장뿐 아니라 심지어 석유화학공장까지 지어 우리나라의 석유화학산업이 큰 난관에 직면해 있다.

이는 단지 석유제품으로 이익을 더 많이 남기겠다는 의도도 있지만 에너지 활용 기술을 보유하겠다는 의미로 보아야 한다.

에너지 자원이 특히 빈약한 우리나라의 경우 원자력 기술과 원유의 정제기술, 석유화학의 운전기술은 세계 최고의 수준으로 올라와 있지만 에너지 소재에 대한 안정적인 확보는 언제나 국제 경제와 정치의 소용돌이에 긴장해야만 하는 어려움에 놓여 있다.



에너지 소재 안정적인 확보 국제 정세 밀접

국가 에너지 소재 확보·기술개발 청사진 必



■ 에너지 이용 기술개발 더 많은 투자 요구

이런 차원에서 안정적인 기초 에너지원인 석탄과 원유, 천연가스의 확보는 당연히 다각화로 안정화를 꾀하여야하고 에너지를 이용하는 기술개발에는 더욱 적극적인 투자를 해야 한다.

1973년과 1979년 국제 석유위기 시절에 미국은 가스에서 가솔린을 합성하려는 상용화 기술을 개발해 놓은 상태에 있으며 전기의 효율적 저장과 이동을 위해 이차전지 소재기술의 급성장으로 전기차 시장을 가져왔으며, 온실가스와 친환경의 요구로 수소연료전지차가 우리 곁에 와 있는 것은 에너지 소재와 기술의 중요성을 일깨워 주고 있다.

그럼 현재의 에너지 소재와 기술을 보유하고 있다는 것으로만 만족할 수는 없다. 에너지원의 근본화와 기술의 원천화를 다시 한 번 짚어 보아야 할 시점이다.

■ 수소시대 올 것

에너지원의 근본화란 1,2차 세계대전을 거치면서 석유가 에너지원의 대세였지만 1980년대를 지나면서 세계는 천연가스 즉 메탄을 주성분으로 하는 가스시대로 접어 들었다.

인류의 에너지가 쉽고 구할 수 있고 저장하기 쉬운 나무에서 일반인은 쉽게 접근하기 어렵고 취급이 어려운 가스시대로 변하고 있는가? 이는 안전한 기술을 담보로 하는 대량에너지의 공급 방법에 가스가 손쉬울뿐더러 탄소의 배출이 현격히 줄어들기 때문이다.

앞으로 탄소가 없는 수소시대가 올 것은 인류의 에너지 패러다임 쉬프트라는 차원에서 자명한 일이다.

인류는 오래전부터 석유와 가스가 있었다는 것을 알고 있으면서 활용하지 못한 것은 그에 따른 기술이 뒷받침되지 않았고 이 기술을 적요할 수 있는 소재를 발견하지 못했기 때문이다.

원자력의 막강함은 이미 알고 있지만 아직도 큰 위험과 재앙에 대한 공포는 기술과 소재의 개발과 발견이 그 에너지를 조절하지 못하기 때문이라고 생각한다.

■ 에너지 소재 확보 절실

자원이 없는 우리나라의 경우 다양한 산유국에서의 원유 공급의 다각화와 셰일가스, 러시아산 천연가스(PNG)등의 안정적인 확보, 신재생에너지의 효율적 이용에 더욱 기술개발을 위한 관심과 투자가 되어야 한다.

결국 21세기는 식량과 에너지, 물, 환경에 대한 많은 문제와 그에 따른 답을 해야 한다. 그 해답을 얻기 위한 것이 소재의 효율적 이용과 신소재 개발을 위해 국가 에너지 소재 확보와 기술개발에 대한 청사진이 절실히 필요하며 이런 일을 추진하기 위한 정책 제안을 하고자 한다.

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