기후변화 대응을 위한 환경·기후기술 개발과 디지털 및 4차 산업혁명 기술의 다양한 분야별 활용 및 전망 doc_id PCY_201808091030000601_25

2016년 11월 4일 파리 협정이 조기 발효된 이후, 최근 기후기술 및 녹색기술에 대한 관심이 세계적으로 증폭되고 있으며, 세계 각국은 기후변화 대응을 위한 다방면의 노력을 기울이고 있다. 올해 7월 미국의 도널드 트럼프 대통령이 파리기후협정 탈퇴를 공식 선언하면서 신기후체제의 위기설이 잠시 감돌기도 하였으나, 유럽연합(EU)을 비롯한 세계 최대 온실가스 배출국가 중 하나인 중국의 지속적인 파리협정 이행 및 적극적인 온실가스 감축의지를 재확인하면서, 최근에 전 세계적으로 기후변화 대응을 위한 노력과 관심이 부각되고 있다. 기후변화 대응을 위한 기후기술은 감축 분야, 적응 분야 및 공통 분야로 크게 3가지 영역으로 구분된다. 감축 분야에는 재생에너지, 비재생에너지, 신에너지, 에너지저장, 송배전･전 력IT, 에너지 수요, 온실가스 고정 기술 등이 있으며, 적응 분야의 경우는 농업, 축산, 수자원, 기후변화 예측 및 모니터링, 해양･수산･연안, 건강, 산림･육상 관련 기술 등이 포함되어 있다. 그리고 공통 분야는 감축 분야와 적응 분야의 기술이 서로 융합된 형태이며, 최근에는 기후기술 및 기타 기술 등이 결합된 신재생에너지 하이브리드, 저전력 소모장비, 에너지 하베스팅, 인공광합성, 스마트그리드 등과 같은 융합 기술들이 부각되고 있다. 환경 분야는 관련된 학문분야와 다루는 범위가 방대하고 긴급한 현안 발생이 많아 분야별 환경정책이나 규제와 연계･특화된 환경 이슈별 R&D 사업의 필요성이 제기되었다. 이러한 정책 방향에 따라 환경 이슈별로 특화된 R&D 사업을 추진하고 있는데, 선진적인 토양지하수환경 보전을 위한 ‘토양지하수오염방지기술개발사업’, 기후대기정책과 연계되는 ‘기후변화대응환경기술개발사업’, 이산화탄소포집･저장기술의 환경안정성 확보를 위한 ‘CO2저장환경관리 기술개발사업’, 자원순환 및 신재생에너지 보급정책과 연계되는 ‘폐자원 에너지화 기술개발사업’, 녹조류 등을 제어함으로써 국민 환경복지에 기여하는 ‘조류감시 및 제거 활용기술개발 및 실증화 사업’, 생물다양성 훼손을 최소화하고 국내 생물자원을 보전･관리하기 위한 ‘생물다양성 위협 외래생물 관리 기술개발사업’ 등을 추진하고 있으며, 2017년 총 385억 원이 투자 되었다. 이외에도 건강하고 지속가능한 지중환경 구현을 위해 ‘지중환경오염 위해관리 기술개발사업’이 2017년도 종료되는 토양지하수오염방지 기술개발사업의 후속으로 기획(2017)되어 2018년부터 7년간 추진 예정(국고 1,011억원)이다. 최근 들어 국민의 건강과 안전이 최우선시 되고 있으며 이를 위한 환경기술개발 방향도 변화하고 있다. 특히 헌법에서 정하고 있는 환경권의 보장을 위하여 매체별 환경오염문제를 해결하는 것을 넘어 수용체 즉, 사람과 자연 등에 미치는 영향에 대해 통합적으로 관리하는 방향으로 변화하고 있다. 앞으로 환경 R&D는 국민의 건강과 안전, 환경질 개선을 위해서 지능형 통합 환경관리 관점에서 새로운 사업을 기획하여 추진 할 예정이다. 이와 관련하여 사물인터넷(IoT) 기반 상하수도 실시간 측정･모니터링, 자동제어, 빅데이터 기반 정보서비스 등 상하수도 운영･관리의 선진화･효율화를 위해 ‘상하수도 혁신 기술개발사업’을 기획하여 현재 예비타당성 조사를 받는 중에 있다. 또한, 대기오염관련 핵심현안 문제 해결을 위한 ‘대기질 개선 기술개발사업’ 등 신규 R&D 사업을 기획하여 예비타당성 조사를 준비하고 있다. 이외에도 국민생활과 밀접한 다양한 환경기술개발사업의 추진을 위해 미래 환경 이슈와 중장기 환경 R&D 추진 방향을 도출하고 이에 따라 신규사업기획 연구를 추진하고 있다. 향후에도 기후변화대응의 이슈는 지속적으로 부각될 것이며, 세계 각국은 기후변화 대응을 위한 에너지 및 환경 등 다양한 기후기술 분야의 기술 개발을 촉진하고, 지속적으로 국제협력 사업을 강화해 나갈 것으로 전망된다. 그리고 기후변화 대응 및 적응을 위한 기후기술 유관 산업은 급격히 성장할 것으로 예상되며, 주요 선진국은 기후변화와 대응을 위한 기후기술을 적극적으로 활용하여 자국의 발전을 도모하는 한편 개도국의 온실가스 감축 및 기후변화 적응을 지원하기 위해 양자 기금에 대해 투자를 점차 확대하는 등 국가차원에서 국내외 온실가스 감축분 확보를 위한 다양한 노력을 경주할 것으로 예상된다. 우리나라 역시 국제사회에서 적극적인 활동을 전개하여 리더십을 확보할 수 있는 방안을 모색할 필요성이 있다. 우리나라의 경우 문재인 정부의 친환경 및 기후변화대응 정책기조로 인해, LNG복합발전소와 신재생 에너지 분야의 산업이 지속적으로 성장할 것으로 예측되며, RPS(신재생에너지의 무발전비율) 및 신재생 에너지 발전 비중 20%대 라는 목표를 달성하기 위해서 2030년까지 연간 3.5GW, 약 9조 원의 신규 투자가 예상된다. 향후 디지털콘텐츠 기술은 5G 통신망 기반 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷(IoT)과 연계된 모바일 지능형･감성 3D 콘텐츠 기술로 패러다임이 지속적으로 변화될 전망이다. 다양한 콘텐츠가 언제 어디서나 사용자를 찾아오는 지능화･감성화가 증가된다. 스마트기기의 고성능화와 깊이정보 취득 센서의 다양화에 따라 단순 영상 공유를 넘어 모바일 3D 영상을 공유하고 증강･혼합현실 콘텐츠를 소비하는 사용자 중심의 3D 콘텐츠 서비스가 더욱 더 확산될 것으로 보인다. 정보교류형 콘텐츠에 대한 수요 증대로 콘텐츠의 정보화/공유화도 가속될 전망이다. 실제 생활과 밀착된 정보형 콘텐츠가 개인, 지역, 사회 전반에 유용하게 활용되고 공유되어 편리한 생활에 기여할 것으로 기대된다. 초고해상도 몰입화 및 실감성이 극대화된 가상･증강･혼합현실 콘텐츠의 대중화도 지속될 전망이다. 개개인이 활용할 수 있는 가상･증강･혼합현실 기기의 보급뿐만 아니라 국내에서도 이들 기술을 활용한 디지털테마파크 서비스가 본격적으로 시작되어 인터랙티브 가상･증강･혼합현실 콘텐츠가 지속적으로 시장에서 확대될 것으로 예상된다. 미국은 해양분야의 빅데이터를 활용하기 위해 데이터 표준을 지정하였으며, 이를 위한 데이터 표준화 프로젝트를 지속 추진하고 있다. 미국 해양대기청(NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration)의 경우 하루 평균 약 20테라바이트 규모의 데이터를 수집하고 있으며, 국가해양서비스(National Ocean Service)에서 매일 어류이동 데이터와 해양 물리 데이터를 수집 중에 있다. 또한, 2009년 제정된 통합연안･해양관측시스템법(Integrated Coastal and Ocean Observation System Act)에 의거 해양관측시스템을 통해 데이터 표준을 적용한 통합 서비스를 제공하고 있다. 유럽위원회(European Commission)는 2017년 4월 유럽 해양수산기금(EMFF, European Maritime and Fisheries Fund)에서 자금 지원에 필요한 새로운 블루테크놀로지 프로젝트 3개를 선정하였다. 문화재 조사에서는 이미 4차 산업혁명이 시작되었다. 지하물리탐사(GPR, Ground Penetrating Rader)를 통해 발굴 전 땅속에 파묻혀있는 유구 및 유물의 존재를 확인할 수 있다. 2014년에 착수한 경주 월성(사적 제16호)은 지하물리탐사를 통해 유구 양상을 확인하였다. 드론이 시중에 나오기 전에는 RC헬리콥터에 소형카메라를 부착하여 사진을 찍었으나, 이후 드론이 생기면서 유적지의 전경, 발굴 유구 등을 고화질로 촬영할 수 있게 되었다. 삼국시대 무덤인 나주정촌고분은 산 비탈에 위치해 있어 전체 유구 현황을 파악하기 어려웠으나 드론을 통해 고분의 구조를 정확하게 파악할 수 있었다. 경주 및 포항 지진과 같은 자연재해에 문화재를 안전하게 관리하기 위한 방법으로 사물인터넷(IoT)도 적극 활용하고 있다. ‘문화재 방재앱’을 보급하여 현장의 재난 정보를 수집하고 평시 점검 및 비상시 긴급신고에 활용하고 있으며, 문화재 주변에 CCTV와 센서를 설치하여 기상정보나 문화재 주변에서 일어나는 움직임, 인근에 발생한 화재 등을 감지하여 실시간으로 보고하고 있다.