2017 과학기술연감

조사 및 분석을 통해 확인된 정보들은 문화재를 보존하는데 필요한 최적의 환경을 찾아내고 원형을 복원하는데 사용된다. 문화재 관리가 어느 정도 체계화 된 지금은 재질별, 유형별이 보존방법이 확립되어 있지만 비단벌레 날개로 장식된 옥충금동안교 등 일괄유물은 아직도 당시의 보존환경을 알아내지 못해 글리세린 용액에 보관되어 있다. 첨단 과학기술을 이용하여 보존환경 및 방법에 대해 조사, 연구해야 할 것이며 4차 산업혁명의 핵심기술인 3D 프린팅을 이용하여 복제품을 제작하여 전시하는 방법 또한, 고려하여야 한다, 문화재 조사에는 이미 4차 산업혁명이 시작되었다. 과학적으로 문화재를 조사한 결과(재질, 제작시기, 제작방법 등) 및 보존상태, 보존처리방법 등을 데이터베이스화하고 그 데이터를 공유 및 활용하여 4차 산업혁명의 계기를 마련해야 한다. 4차 산업혁명은 정보의 발굴, 생산, 저장, 공유, 활용을 통해 고부가 가치를 창출하는 것으로, 문화재와도 밀접한 관련이 있다. 문화재 3D 스캔의 경우, 이미 문화재 발굴현장에서 중요 유구의 정밀실측이나 복원에 사용되고 있으며, 문화재의 수리･복원공사에도 활용되고 있다. 올해 복원을 완료한 익산 미륵사지 석탑은 3D 스캐너를 이용하여 복원되었다. 석탑의 전체 구조 형상은 물론, 해체과정에서 나온 3천여 개의 부재를 모두 입체영상으로 촬영하여 정밀한 설계도를 완성하였다. 이러한 설계도를 바탕으로 해제된 미륵사지석탑이 복원되었으며, 이는 국내 석탑 복원기술의 발전을 이끌었다. 훼손된 유물을 복원하는 데는 3D 프린팅도 활용된다. 3D 프린팅은 4차 산업혁명을 이끌 핵심기술로, 문화재 복원에 3D 프린팅이 활용되는 이유는 문화재에 충격을 주지 않고 유실 혹은 결실된 부분을 파악해 제작할 수 있다는 점 때문이다. 현재는 다양한 소프트웨어의 발달 및 문화재에 맞는 출력재료들이 개발되어 유･무기질 문화재를 복원할 수 있다. 과학기술이 발달함에 따라 중성자를 이용한 미량성분 분석, 동위원소를 이용한 문화유산의 연대측정, 산지추정, 식생활과 고환경 분석 등이 가능해져 문화재에 내포된 다양한 정보를 확인할 수 있다. 중성자 방사화 분석은 토기, 철기, 흑요석 등의 미량원소를 분석하는데 사용하며, 분석결과는 원료공급 산지를 추정하는 데 활용된다. 탄소 동위원소는 진위판별에 활용되는 문화재의 절대연대를 분석하는데, 이 방법은 탄소를 함유하고 있는 유기물질 및 철기에만 가능하였으나 최근에는 청동기의 부식물인 탄산동에서 탄소를 추출하여 청동기의 절대연대를 추정하는 연구도 진행되고 있다. 납 동위원소비 분석법은 청동기의 납 원료산지의 추정에 사용된다. 특히, 청동기의 산지추정에 사용되는 지역별 납 동위원소비 자료를 기존의 일본자료에서 한국식의 ‘한반도 납 동위원소비 분포도’를 제작하여 활용함으로써 보다 정확한 분석이 가능해졌다. 탄소와 질소를 지닌 생물이 먹은 음식이나 환경 등에 따라 탄소와 질소의 안정 동위 원소값이 변화하는 것에 착안하여 고(古)인골의 식생활을 분석하기도 한다. 과거에는 토기 및 발굴지 주변의 동식물 흔적을 통해 식생활을 간접적으로 추정하였으나 현재는 안정동 위원소 분석을 통해 식생활의 직접적인 복원이 가능해졌다. 테라헤르츠파는 X선처럼 투과영상 뿐만 아니라 스펙트럼을 이용한 물질의 고유 특성까지 파악할 수 있어, 국외에서는 이미 2013년부터 프레스코화의 밑그림 분석에 활용되었다. 라만분석은 분자 종류에 따라 고유한 파장이 나타나기 때문에 안료 및 부식물의 동정에 사용된다. 창덕궁 존덕정의 교체용 목재의 단청 안료 분석 및 X-선회절분석으로 동정하기 어려운 출토 청동기의 부식물 분석에 이용된다. 초분광카메라는 가시광선에서부터 근적외선까지 파장이 400~1000㎚인 빛을 촬영하는 것으로, 물체에서 나오는 연속적인 빛을 촬영한다. 이 분석법은 촬영한 이미지의 화소별로 어떠한 물질이 사용되었는지 파악할 수 있으며, 안료의 분석 및 석조문화재의 진단에 사용되고 있다. X-선 분석, 테라헤르츠, 라만 분석은 유물에 직접적인 접근이 필요 없는 비파괴 방식으로 분석과정에서 유물을 손상시킬 염려가 없어 앞으로 많은 활용이 기대된다. 숲의 수원함양기능 평가를 위해 산림공간정보(입지토양, 임상, 지형) 및 임지별 토양 수분 보유 특성을 기반으로 한 수원함양기능 평가모델을 개발하여 ‘산림물지도’를 시범 제작하였다. 소나무재선충병 발생예측 및 피해저감 기술개발을 위해 매개충 확산 방지 친환경그물망 방제법을 개발하였고, 미생물 대사산물 기반 소나무재선충병 살재선충 활성 물질을 선발하고 동정하였다. 또한, 소나무재선충에 대한 유도저항성 소재의 최적 제제를 선발하였다. 산림재해로부터 안전한 사회 구현을 위해 산불 상황별 진화시스템 표준안에 따른 행동매뉴얼 개발하고 산불통합진화자원 배치 및 운영시스템을 개발하였다. 산림보호법에 ‘산림항공기’의 정의 및 범위 신설 및 동법 시행규칙에 무인기의 긴급비행지시 신설하는 등 무인항공기 임무 유형별 법률 개선안을 도출하였고, 무인항공기를 활용한 산림재해별 현장 감시 기술을 개발하였다. 대국민 맞춤형 산악기상정보 제공 및 산림재해 예측을 위해 전국 주요 산악 지역에 총 200개소의 산악기상망을 구축 및 운영 중에 있으며, 지점 수신율이 평균 98%로 정확한 정보 제공과 함께 산불위험예측 정확도를 지속적으로 향상시키고 있다. 국가 성장동력 창출을 위한 지속 가능한 산림의 가치 제고 연구 분야에 중점 투자할 전망이다. 산림생태계 서비스에 대한 평가체계 확립과 더불어 산림생태계 보전, 복원, 관리 등 핵심 산림생태계 서비스 증진 기술개발을 통하여 산림생태계 서비스 유지･증진 기반을 구축할 것이다. 또한, 국민의 삶의 질 향상에 기여하는 숲 기반의 공간을 조성하고 운영하여 기능 증진 기술을 개발하고자 한다. 국민의 생명, 재산을 보호하기 위해 ICBM 기술을 비롯한 인공지능(AI) 기술 기반의 4차 산업혁명 기술을 접목한 산림재해 예측 및 저감 기술을 개발할 것이다. 그리고 글로벌 이슈에 대응하기 위하여 기후변화 적응 및 감축 방안을 개발하고 국제사회 및 북한과의 산림협력 방안을 마련하고자 한다. 귀농･귀산촌 인구의 지속적인 증가와 더불어 친환경 임산물의 인식 확대와 연계한 임산업 육성 정책 방안 수립, 신품종 육성 및 재배관리 기술개발, 6차 산업과의 연계 프로그램 개발을 통해 임업인의 지속적인 소득증대 방안을 제시할 것이다. 국산 목재의 활용도 제고와 목재 산업의 육성을 위하여 BT･NT･IT 융합기술을 기반으로 목재 이용기술을 고도화하고 목재 생산･공급 프로세스 최적화 및 목재 산업 진흥을 위한 정책을 개발할 것이다. 폐기물 재활용 환경성평가제도 도입(2016.7.)에 따라 재활용 환경성평가기관 지정 및 재활용 승인업무 수행 전담팀을 운영하고 있으며, 폐자원의 재활용 환경성 평가기법 및 유형별 세부 재활용기준을 연구하여 적정 가이드라인을 마련하는 등 폐자원의 안전한 재활용 확대 기반을 구축하고 있다. 유해폐기물의 안전 관리를 위해 유해물질 항목의 함량분석과 폐기물 유해특성(인화성,폭발성 등 7항목) 공정시험기준을 마련하였고, 신규 POPs 함유량 기준 마련, 폐기물의 유효 재활용률 산정, 유해물질 함유 폐기물의 제도개선 연구 등을 수행하여 폐자원의 제도적 관리기반을 강화하였다. 폐자원의 에너지 이용을 활성화하기 위해서 소각, 매립, 바이오가스화 등 다양한 분야의 연구를 수행하였다. 소각시설의 열에너지가 재활용되는 정도를 과학적으로 산정하고 우수시설에는 세금감면의 혜택을 주는 선진화된 인증체계를 구축하여 폐기물처리부담금(소각세, 매립세) 제도의 정착 기반을 마련하였으며, 더 이상 감량화가 어려운 소각재 등은 매립최소화를 고려하여 안전하게 재활용할 수 있는 방안도 마련하였다.