2019 해양포럼, 해양 신기술과 미래 트렌드 전망

네덜란드 아지스 바카스의 미래 트렌드 이해

소형원전으로 안전성담보

바카스는 인류의 큰 재앙은 걱정보다 혁신하는 강향으로 노력해야 한다고 하였다.. 원전도 이제는 소형화되고 있어 후쿠시마 원전처럼 폭발위험이 전혀 없다. 엑스레이사진 찍는 정도밖에 인간에게 위해가 없다.또한  우라늄이 아닌 토륨을 원료로 사용하는 원전도 생기고 있다.  토륨이 청정에너지원이고 우라늄과 달리 용융이 안 되므로 과거 우리가 걱정했던 원전폭발로 인한 대형재난은 없다. 

슬로벌라이제이션 시대, 어떻게 극복해야 할까?

식량난 등 인류의 빈곤과 기아 문제는  해양에서 해결할 수 있다. 그는 보호무역과 민족주의로 그간 인류 생산과 소비를 극대화하여 이익을 많이 창출해 왔던  글로벌라이제이션이 둔화시키는 슬로벌라이제이션 시대가 왔다.

빈곤층이 기득권층에 저항하고 중산층이 줄어들고 있다. 디지털혁명이 중산층의 축소를 가져와 불평등이 심화되고 있다고 하였다. 불평등 해소 위해 정치적으로 좌파의 주장이 솔깃하기 쉽다. 슬로벌라이제이션이 중산층과 취약계층간의 불평등을 줄이는 계기로 만들수 있다.

우리가 긍정적 마인드를 가지고 혁신을 거듭한다면 인류는 더 바람직한 방향으로 나아갈 수 있다. 이제는 감성의 시대, 행복경제 시대로  접근해야 한다. 나는 자동차, 비행선의 등장이 도로없이도  물자를 수송할 수 있다. 따라서 도로에 대한 투자는 더 이상 확대시킬 필요는 없다. 미래 3D 프린팅이 생산 혁신을 가속화한다. 디지털혁명과 에너지전환이 미래의 트렌드다.

미래 노동시장 이동은 둔화된다. 자국의 실업률을 낮추기 위해 미국을 비롯한 해외노동의존도가 높은 나라는 장벽을 가속화하기 때문이다. 가계소득을 위한 지구촌 이민자 가정은 상당한 어려움을 겪을 수 있다.

인류의 식량대안 무항생제  스마트양식, Green Fish Industry

스마트양식은 수요는 많으나 지구적 어족 부족으로 어시장 패러다임 변화를 요구받고 있는 세계 수산 자원관리 실태와 변화, 수산 자원 부족의 대안이다. 생태계 보전을 통한 세계 스마트 양식은 Biofilteration, Aeration, Oxygeneration 등을 고려해야 한다.

한국형 스마트양식은 한국의 회문화에 마쭈어야 하는데 품질좋은 신선한 어식품을 공급하기 어렵다. 대학이나 국가연구기관이  다양한 어종들을 양식하는 알고리즘을 개발해야 한다. 세계인의 입맛과 한국인의 입맛이 다른만큼 한국형 스마트양식에 맞는 어류와 양식방안이 나와야 한다.

부산시와 고성시가 스마트 클러스터 사업 예산이 배정되어 있다. 그러나 스마트양식은 단가는 비싸다. 스마트양식은 바다가 아닌 공장에서 물고기가 사육된다. 바닷물 농도와 같이하여 유기농처럼 바다양식에 흔히 쓰는 항생제를 사용하지 않아 항생제 프리 안심 푸드이다. 

기후 변화와 관련된 세계 자원관리 동향과 세계 양식 기술과 스마트양식이 인구증가에 따른 식량위기를 해결할 수 있는 유일한 대안이다. 지구 어자원은 계속 고갈되고 있어 현상태의 소비를 유지하려면 지구 1.5개가 필요하다(티머시 손파이퍼). 수산업은 지구온난화, 어업 인구 감소, 어족 자원 감소 등으로 인해 많은 어려움에 직면해 있다. 이에 대해 각 국가는 다양한 대안을 모색 중이고, 그중 대표적인 것이 양식산업이다. 특히 4차 산업혁명의 주요 기술을 활용한 첨단 수산자원 관리 시스템과 스마트 양식산업이 주목을 받고 있다.

줄기세포가 육류와 생선으로

미래 인구이동은 줄고 아프리카도 출산율이 떨어지는 시대가 오면 인간의 자궁이 아닌 인공자궁에서 인간이 출생되는 시대가 온다. 먹거리도 농장과 양식장이 아닌 공장에서 줄기세포를 통해  식물과 채소를 활용해 모조식품 육류고기와 생선을 생산하게 된다. 

이러한 4차 혁명은 혼란이 따르기 마련이지만 인간에게 기술발전을 통해 노동생산성 향상과 AI 도움으로 인간은  더많은 여가,  풍부한 먹거리 생산,  오염배출없는 교통수단을 이용하는 더 행복한 미래를 만들수 있다.

미래 신기술 전시장 2025 오사카 월드엑스포

일본은 2025 오사카 월드 엑스포를 대비해  녹지가 포함된 대대적인 항만 클러스터조성과 연안 재생을 하였다. 오사카 3개의 매립지 개발이 바로 그것이다.  이 매립지에 분권과 분산을 개념으로 한 2025  오사카 월드엑스포가 개최될 예정이다.

선박 친환경에너지 수소, 무엇이 문제인가

유엔 기후변화협약의 목적 달성을 위해 IMO(국제해사기구)는 2030년까지 선박 온실가스 배출량 40%, 2050년까지 50% 저감을 위한 전략을 채택했다. 이를 위해 기술적, 운항적 조치가 제안되고 있으나 현존 기술의 한계는 여전히 크다. 한국은 조선부문에서 우수한 리더십을 가지고 있어 조선분야의 신기술 적용은 한국을 재도약시킬 수 있다.

모든 선박이 배기가스 세정장치를 사용하면 이산화황은 99%, 미세먼지는 94%, 블랙카본은 60% 제거가 가능하다. 특히 블랙카본은 북극빙하에 영향을 주므로 선박에 배기가스 세정장치의 부착은 청정 해운 (clean shipping)과 기후예방에 기여할 수 있다.

이에 기존의 선박용 중질유를 대신할 대체연료 개발이 지속적으로 이뤄지고 있으며 그중 수소가 가장 완벽한 친환경 에너지로 주목받고 있다. 수소는 산소와 결합하여 다시 물로 환원되고 열과 전기에너지를 발생하기 때문에 화석연료와 달리 질소산화물, 황산화물, 미세먼지를 거의 배출하지 않는다.

그러나 선박에 수소 연료를 사용하려면 대용량 수소 공급 기술과 인프라가 필요하다. 그 가능성은 물론이고, 국제해사기구의 온실가스 저감 정책 동향, 주요 국가의 수소 선박 핵심기술 개발 추이, 글로벌 풍력 발전 기술 실태 등이 소개되었다. 수소의 저장온도는 ㅡ253도 이다. 수소 저장에 필요핝 전기는 풍력발전을 이용할 수도 있다.

수소생산과 압축,저장의 어려움

수소선박의 최대 과제는 수소생산이다. 수소생산은 바닷물의 염분을 제거하여 압축하고 저장하는데 엄청난 에너지가 사용되므로 이 에너지를 어디서 얻을 것인가가 과제이다. 부유식 풍력도 에너지 생산대안 중 하나이다. 

수소선박의 경우, 수소가 폭발 위험이 있어 화재 내구성밌는 선박 소재를 개발후 실험 거친 뒤 사용 허용해야 한다. 수소선박은 화재 위험이 높아 선박 위 화재 실험과 대피훈련도 실시해야 한다. 세계각국이 IMO가 온실가스 감축 규정에 따르려면 친환경연료를 선박운행시  사용해야 한다. 수소가 가장 이상적인 선박 내연기관 연료로 평가되고 있고 노르웨이는 전체 선박중 10%를 수소선박으로 대체하는 것을 목표로 하고 있다.

그러나 수소시대는 여전히 리스크가 있다. 화석연료는 더 이상 아니지만 수소도 아직 우리곁에 있지는 않다. 안 올 수도 있다. 그러나 수소는 도전속에 여전히 혁신을 위해 준비중이다!

'Not yet HYDROZEN, but not FOSSILE FUELS!'

부유식 풍력

부유식 풍력의 적합조건은 무엇인가.  무엇ㅂㆍ다 기술 경제성에 집중하여 실험하였는데 풍력발전의 성능은  블레이드 각도와 라인업이 웨이브와 어턴 관련이 있는지 다양한 실험환경에서  연구조사하고 있다. 부유식 풍력 기술문의는 김태성박사에게 문의하면 된다. 영국 러프버러대학 연락처T.Kim@lboro.ac.uk

부유식 풍력은 수소선박이  항해중 많은  수소를 탑재하지 않고 다닐 수 있도록 육지 주유소처럼 원양어선에게  수소공급을 바다에서 쉽게 해 줄 수 있는 이점이 있다. 

향후 10~15년사이에 시장에 나와야 하는데 그사이 상용화 안되면 부유식 풍력발전은 사장될 수 있다. 부유식 풍력은  연안과 가까운 곳에 설치해야 단가를 줄일수 있다. 

그러나 연근해 풍력발전 설치는 어민들의 반대가 심하므로 상용화 될 정도로 기술이 안정화되기전에는 수소폭발 등 위험성을 줄이기 위해  먼바다에 부유식 풍력 설치가 현재로선 바람직하다.

필요악 플라스틱, 해양쓰레기와 미세플라스틱 어떻게 해결해야 하나

‘해양환경-바다를 습격한 플라스틱’은 바다 생태계를 위협하는 플라스틱과 해양쓰레기 문제해결 기술과 처리제품을 소개하였다. 심원준 KIOST 남해연구소 소장과 킴 스텐게르(Kim Stengert) 싱가포르 WWF(세계자연보호기금) 전략소통대외협력 책임자가 해양환경 문제에 대해 발제하고, 해양쓰레기를 빨아들이는 쓰레기통을 개발한 호주의 ‘씨빈(Seabin)’ 피트 세글린스키 CEO와 미국 깨끗한 바다를 위한 로잘리아 프로젝트(Rozalia Project) 창립자 겸 ‘코라볼(Cora Ball)’ 발명자인 레이첼 밀러 내셔널 지오그래픽 탐험가가 해양환경문제를 해결할 아이디어를 선보였다.

싱가포르 PACT

싱가포르 70개 기업이 참여하여 2030년 플라스틱 제로를 목표로 기업의 책임감을 통해 플라스틱 수거를 하고 친환경적인 제품을 생산하기위해 만든 네트워크이다.

코라볼

아크릴 섬유는 70만개의 초미세섬유부스러기(micro fober)가 나온다.  코라볼을 세탁시 넣어서 세탁하면 초미세 섬유부스러기가  제거될수 있다.

커피점에서는 프라스틱대신  스파게티면으로 커피를 저어주는 업사이크링을 한다. 

'작은 행동이 큰 변화를 만든다'. 코라볼 마이크로 플라스틱제거 효과가 26% 효과밖에  없다는 연구도 나왔지만 캐나다 토론토 시민전체가 세탁조에 코라볼을 사용한다면 연간 9조개의 미세 플라스틱을 제거할 수 있다. 

1개의 비닐봉지가 42만개의 미세 플라스틱이 만들어진다. 우리 모두 공동으로 생분해되지 않는 플라스틱을 바다에 버리지 않거나 적게 사용하도록 노력하자.

해양스타트업 SEA BIN

 ‘ 해양스타트업’은 해양 분야 창업기업을 발굴하기 위한 플랫폼으로, 올해 6팀의 해양 스타트업 기업중 피트 세글린스키가 환경문제를 역이용하여 지속가능한 비즈니스에 성공한 사례는 'Seabin Project 이다. 폐어망을 재활용하여 해양쓰레기통을 만든다.

부산신항 물류처리 블록체인으로 단일화 바람직

박광열 한국해양진흥공사 본부장은 부산신항의 물류처리 혁신방안을 제시하였다. 부산신항이 화물선적을 많이 하여도 실제 이익은 많지 않다. 그 이유는 컨테이너 물동량 처리가 화물선사가 가 많다보니 처리방식이 달라 창고 체류시간 이 늘어 하역료가 올라가다 보니 경쟁력을 갉아 먹고 있기 때문이다.  싱가포르처럼  한 회사가 처리하면 신속하게 처리하여 물류처리가 효율적이다. 우리도 블록체인을 도입하여 선사가 달라도 단일한 처리방식으로 신속히 처리해서 물류처리비를 줄여야  한다.

향후 제언

해양신기술 소개와 더불어 부산시의 해양산업 발전을 위해 부산만이 가지고 있는 문제들에 대한 심도깊은 논의를 통해 혁신을 해야 한다고 본다. 해양사고 많은 남항 외항 방파제구축으로 좁은 해역에 태풍등 재난 선박 피신공간을 넓혀 주어야 하고 매립으로 인한 인공해안이 많은 부산에 방풍림조성과 개방공간과 공원조성으로 아름다운 연안경관을 복원하는 사업을 했으면 하고 그 방안을 제시했으면 한다.

아울러 자갈치 회센터 등 상업용 건물이 디자인이나 내부 인테리어 측면에서 경관을 고려하지 않는 공공건물로서 창고같이 지어 놓아 디자인의 혁신이 필요하다.