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근본적인 해결책의 첫 시작
신재생 에너지
나는 침대의 진동을 몸으로 느끼며 잠에서 깼다. 얼마 전에 새로 산 침대인데 일어날 시간을 맞춰두면 그 시간에 침대 전체가 진동하면서 잠을 깨워준다. 침대에서 일어나 자가발전 로봇이 만들어주는 아침을 먹었다. 자가발전 로봇은 스스로 전기를 생산하여 움직이고 집안일을 도와준다. 이 자가발전 로봇은 수분 자가발전을 하는데 수분 자가발전이란 전도성 탄소 입자를 입힌 면섬유 한쪽에 물방울을 떨어뜨리면 물속의 수소 이온이 젖은 쪽에서 마른 쪽으로 이동하면서 전류가 발생한다. 이 과정에서 수소 이온이 탄소 표면에서 화학반응을 일으켜 이온이 생성되고 이들이 이동하면서 전기가 만들어진다. 이는 물방울이나 습기 등 수분을 이용해 전기를 생산하는 친환경 에너지 기술이다. 별도의 전지나 외부 에너지원 없이 오직 수분만으로 전기를 생산할 수 있으며 환경오염이 적고, 유지비용이 낮아 다양한 분야에 활용되고 있다.[1]
나는 아침을 먹으며 해수면 상승에 관한 기사를 보았다. 많은 사람들이 해수면 상승으로 인해 살던 곳을 떠났다는 내용이다. 요즘은 해양생물의 광합성과 해양식물을 이용하여 대기 중 이산화탄소를 흡수해 해수면 상승을 억제하는 기술이 발전되고 상용화되어 사용되고 있다. 그럼에도 해수면 상승 문제를 효과적으로 해결하기엔 부족했고 나 또한 몇 년전 내륙에있는 이 친환경 신도시로 이주했다. 이 친환경 신도시는 태양광 발전으로 전력공급을 하여 탄소배출을 줄이며 집집마다 에너지소비량을 모니터링 할 수 있는 장치가 있어 에너지 낭비를 줄이고 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 도시 내 모든 건물이 친환경 소재로 건축되어있다.[2]
그리고 도시 곳곳에는 식물이 광합성을 하여 이산화 탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 기술을 모방하여 만든, 인공적으로 이산화 탄소를 제거하는 장치가 설치되어 있다. 마지막으로 건물 외벽에 식물을 심어 온도와 에너지를 절감하고 공기질을 개선 하였다. 이런 친환경 신도시가 최근 곳곳에 개발되고 있다. 아침을 먹은 후 풍력발전을 통해 움직이는 드론 자동차를 타고 연구소로 출근했다. 이 드론 자동차는 자동차 양옆에 있는 터빈에서 인공적으로 바람을 만들어 풍력발전을 일으키고 그 힘으로 움직인다. 풍력 외에도 태양열 에너지, 바이오에너지 등을 이용한 자동차가 많이 개발되었다. 이제는 내가 타고 다니는 드론 자동차처럼 하늘을 나는 자동차가 대중화되었고 그에 따라 하늘에서의 교통체계도 마련되었다.[1]
출근길 하늘에서 바라보니 도시 곳곳에 심어진 나무가 보였다. 사람들이 나무의 중요성을 알고 몇 년 사이에 나무심기 운동으로 예전과는 비교도 할 수 없을 정도로 도시에 나무가 많아졌다. 2025년에 살던 사람이 보았다면 도시가 아니라 숲 아니냐고 할 정도이다. 이처럼 과학기술로 환경오염을 막는 것도 중요하지만 환경을 가꾸고 오염시키지 않는 것이 근본적인 문제해결 방법이란 것을 많은 사람들이 깨달은 것 같다. 나는 연구소에서 신재생에너지에 관해 연구한다. 에너지 저장기술(ESS), 저조도, 고온 환경에서도 태양광 발전의 효율을 유지하는 소재개발, 탄소 포집 및 저장, 탄소 활용 기술등에 대해 연구하고 있다. 신재생에너지는 앞으로도 다양한 정책, 기술과 연계되어 발전할 것이다.
일을 마친 후 집으로 돌아와 저녁으로는 3D 프린팅 기술로 만든 음식을 먹었다. 최근 축산업이 대기오염에 미치는 영향 확대와 멸종위기종 확대 등으로 인해 사람들이 가축을 대량으로 키우고 도축하는 것을 꺼려하기 시작했고 3D 프린팅 기술도 발전하면서 동물을 잡아먹는 대신에 3D 프린팅으로 고기와 다양한 음식을 만들어 먹는 것이 대중화 되었다. 또한 콩고기, 곡물로 만든 고기 등에 대한 관심도 높아졌다. 이로 인해 탄소배출이 감소했고 식량문제도 어느 정도 해소되었다. 이처럼 우리는 앞으로도 자연을 보호하고 자연과 공존하는 방법을찾으려 노력해야 할 것이다.[3]
심사총평
Q.2050년의 나의 하루에서, 가장 전하고 싶은 의도는 무엇인가요?
2050년에는 지구온난화와 환경문제로 심각한 피해를 입을 거에요. 하지만 사람들이 환경문제에 관심을 가지고 신재생에너지개발과 같은 환경문제 해결에 힘쓴다면 2050년에는 더 발전된 과학기술로 지구를 지킬수 있을 것이라 생각합니다.
Q.그 생각을 뒷받침할 수 있는 이유나 과학적 근거는 어떻게 될까요?
유엔 '기후변화에 관한 정부 간 협의체'는 보고서를 통해 20세기 들어 연평균 1.7㎜씩 상승하던 지구 해수면은 1993년부터 거의 두 배인 3.2㎜씩 오르며 상승 추세가 빨라졌고 2081년 쯤에는 연평균 16mm씩 높아질 것으로 전망했습니다. 2100년에 지구 평균기온이 5~7도 올라갈 것이라는 예상도 있어요. 이를 보면 현재 환경문제가 심각하고 이대로 간다면 인간 또한 환경문제로 인해 심각한 피해를 입게 될것임을 알 수 있습니다. 하지만 지금도 신재생에너지개발, 탄소포집 및 저장기술 개발과 같이 환경문제를 해결하려는 시도들이 계속되고 있으므로 2050년에는 더욱 발달된 기술로 환경문제의 대책을 마련할 것입니다.
Q.그럼 미래를 위해 지금 우리가 준비해야 할 것에는 무엇이 있을까요?
우리는 환경문제에 관심을 가지고 심각성을 알리려 노력해야하며 자원을 절약하고 페기물을 줄이며 에너지 효율기술 등을 연구해야합니다. 첫째, 건물에 태양광 패널을 설치하고 건물을 지을 때 친환경 소재를 사용하며 에너지소비량을 모니터링 할 수 있는 건물을 건축하여 친환경 신도시를 구축해야해요. 또한 친환경적인 건물을 짓고 신도시를 개발하는 것도 좋지만 기존 건물을 허물거나 재건축하고 새로 건물을 짓는데도 이산화탄소가 발생하고 오염이 이루어지므로 과도한 개발, 불필요한 재건축은 하지 않습니다. 둘째, 해양생물의 광합성과 해양식물을 이용하여 대기 중 이산화탄소를 흡수해 해수면 상승을 억제하는 데 사용합니다. 셋째, 식물이 광합성을 하여 이산화 탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 기술을 모방하여 인공적으로 이산화 탄소를 제거해야해요.
작품에 참고한 과학동아AiR 탐색기사 살펴보기
<과학동아 2003년 6월 기사보기>
2.1백년 후엔 해안선이 20㎞ 후퇴할지도
<과학동아 1991년 5월 기사보기>
3.곡물 고기는 진짜 고기 맛 날까?
<과학동아 2020년 1월 기사보기>
