티스토리 뷰
2022년이 50% 이상 지나갔다. 시간은 흘렀지만 최근 '2022 세계대전망' 독서를 통해서 최근 살펴봐야 할 신기술 트렌드를 알아보는 시간을 시리즈로 글을 포스팅하려고 계획을 세웠다. 오늘은 첫 번째로 '수소 비행기', '열펌프', '태양 지구공학'에 대해서 살펴보자. 인류의 미래는 신기술이 어떻게 개발되고 발전되는 것에 따라 삶의 질이 달라질 것이다.
2022년 주목해야 할 신기술 - 수소 비행기
아직 현존하는 기술로는 전기 비행기는 작은 소형의 비행기로 단거리 비행만 가능한 상황이다. 배터리가 무겁기 때문에 장거리 비행이 힘들다.
수소 비행기는 수소 연료 전지를 사용한다. 수소 전기차에 사용되는 것과 동일하다고 보면 된다. 수소 저장 탱크에서 나온 수소가 연료 전기의 촉매를 지나면서 공기 중 산소와 결합해 물이 되고, 이런 과정에 발생하는 에너지의 일부가 전기로 되어 비행기 엔진을 가동하게 되는 원리의 비행기이다.
미국 제로에이비아(ZeroAvia)는 20인승 수소 비행기를 준비하고 있으며, 유니버설 하이드로젠(Universal Hydrogen)은 2022년 9월 40석 규모의 수소 비행기를 이륙시키는 것이 목표라고 한다.
수소 비행기와 관련된 국내 기술의 최신 소식으로는 미국 로스알라모스 국립연구소 재료 합성 및 통합 디바이스 그룹과 한국과학기술연구원(KIST - 카이스트) 물질구조제어 연구센터 공동연구팀은 수소연료전지 성능을 획기적으로 향상시키는 개선방안을 찾는 것에 성공했다고 2022년 5월 19일에 밝혔다고 한다.
조금 기술적인 내용이지만 수소 열차, 수소 비행기는 수소 자동차에 비해서 대형 모빌리티라서 에너지 자장 용량, 작동 환경을 비롯한 전반적인 성능 개선에 대한 기술 이슈가 존재했었다.
대형 모빌리티의 이동수단에 이용하기 위한 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)가 있지만 100도 이상 고온에서 작동하기 위해 별도의 냉각시스템이 필요하다. 냉각장치 때문에 무게가 늘어나면서 전지 효율이 떨어지는 단점이 있어 상용화되지 못했는데 공동연구팀은 이온 전도성이 있는 고분자인 '이오노머'의 미세 다공정 구조를 조절해서 별도의 냉각 시스템 없이 고온에서도 수소연료전지 성능을 높이는 기술을 개발했다고 한다.
연구팀에 따르면 이오노머의 물리적, 화학적 구조를 조절하면 200도 수준의 고온에서도 수소연료전지의 성능을 유지할 수 있다고 전했다. 수소라는 타이틀이 붙는 모빌리티들이 아직 크게 상용화 되지 못한 것은 고효율 친환경 에너지임에는 틀림없지만 폭발력의 위험을 잠재우는 안전 제어 기술과 앞서 언급한 무거운 배터리(냉각장치 포함)로 어려움을 겪었지만 2022년에 계속 전해지는 기술의 개선과 신기술의 소식으로 곧 화석연료로 움직이는 이동수단들이 크게 없어지는 소식이 빠르게 전해졌으면 좋겠다.
2022년 주목해야 할 신기술 - 열펌프 (heatpump)
열펌프는 열을 내보내는 대신 열을 유입하는 역방향 에어컨 시스템이라고 간단하게 생각하면 된다. 21세기까지 수많은 기술이 개발되었지만 아직 지구촌에는 겨울철 난방을 위해서 석탄, 가스, 석유 등의 화석연료를 대부분 사용하고 있다.
탄소 배출을 줄이기 위한 전 세계의 노력은 미래의 인류를 위해서 현재의 인류가 최소한 지켜야 할 예방 백신 같다. 급격한 기후 변화를 막으려면 난방에 사용되는 여러 기존 방식을 개선하거나 새롭게 교체를 해야 할 숙제가 있다.
열펌프는 외부의 열을 강제로 들여보내 실내를 데우는 방식이다. 전력 1kw를 소비할 때 열펌프는 3kw의 열을 전달한다. 전열 난방기보다 비용이 적게 든다. 열펌프를 반대로 작동하면 집이 시원해지기도 한다.
2017년에 설립된 미국 스타트기업 그레이디언트(Gradient)는 온실효과 가스 배출을 75% 절감하는 프로판(R290) 가정용 히트펌프를 개발하고, 2022년 여름 미국에서 판매할 예정이라고 2021년에 발표했었다.
https://www.gradientcomfort.com/
Gradient Comfort | Window Air Conditioner with Heat Pump
Get Gradient, a modern and energy efficient window AC that cools, heats, and never blocks the view. Smarter and quieter, without taking up window space.
www.gradientcomfort.com
그레이디언트의 홈페이지에 가면 2022년 6월 20일 현재 아직 제품 출시는 이루어지지 않았다. 계속 사전 예약을 신청받고 있다. 99 달러의 예약금을 지불하고 기다려야 한다. 열펌프 제품은 가격은 1999 달러이다. 공식 트위터에서는 2022년 여름 주문이 이미 완료가 되었다고 알리고, 꾸준히 제품 홍보와 내용을 업데이트를 하고 있다.
2022년 주목해야 할 신기술 - 태양 지구공학
오존층 파괴 원인을 알아낸 공로로 1995년 노벨 화학상을 받았던 네덜란드의 대기화학자 '파울 크뤼천 - 1993~2021'은 지구 대기 환경을 직접 조작해서 지구를 식히자는 대담한 프로젝트를 제안했었다.
2022.01.19 - 화산폭발지수 - 백두산(VEI 7) 통가화산(VEI 5~6)으로 기후 변화 없음
화산폭발지수 - 백두산(VEI 7) 통가화산(VEI 5~6)으로 기후 변화 없음
2022년 1월에 발생된 통가 화산의 대폭발에 대해서 국내 언론에서는 천년에 한번 나올까 말까 하는 엄청난 화산 폭발이라고 보도를 하고 있다. 자연의 무시무시한 힘을 확인하는 큰 계기가 되어
ksjkhy4539.tistory.com
지구가 너무 뜨거워지고 있어서 지구에 그늘을 만들어 주면 된다는 프로젝트였다. 실제로 화산이 폭발할 때 상층 대기로 날아간 먼지와 화산재는 지구를 냉각시킨다. 1991년 필리핀 피나투보 화산이 폭발한 후 지구의 온도는 4년 동안 0.5도까지 낮아졌었다. 위의 글은 화산폭발지수 VEI에 대한 글이며 피나투보 화산에 대한 내용이 언급되고 있다.
그는 지구 대기 상층부에 황 입자를 퍼뜨려 햇빛 반사율을 높이면 지구 온도를 낮출 수 있다고 주장했다. 이산화황이 오존층을 파괴하는 물질이라는 걸 잘 아는 그가 이런 파격적 제안을 했었던 것은 지구의 기후 변화 상황이 심각하다고 판단을 해서였다.
이렇듯 과학기술을 활용해서 지구 환경을 인간의 필요에 맞게 대규모로 변화시키는 것을 지구공학이라고 한다. 인간이 인위적으로 지구의 기후를 조정한다는 태양 지구공학은 정치인들과 환경운동가들의 격렬한 반대가 있었다.
지오스톰
Daum영화에서 자세한 내용을 확인하세요!
movie.daum.net
이런 각종 논란을 조금 이해하고 싶으면 2017년에 개봉한 지오스톰(Geostom) 영화를 보면 빨리 이해가 될 것이다. 기후 위기로 인류의 위기를 기후를 조작 가능한 기술로 인간이 기후를 조작 가능한 미래를 배경으로 한 영화이다. 영화에서는 지구 기후를 조정하기 위해 인공위성 조직망을 통해서 제어를 하지만 결국 지구의 인구를 반토막 내기 위한 미친 권력자로 지구의 대재앙이 시작되는 내용이다.
글 참고 도서 : 2022 세계대전망 - The World Ahead 2022
글 참고 뉴스 기사 : 서울신문
https://news.zum.com/articles/75746854?cm=front_nb&selectTab=total1&r=7&thumb=0