2030년, 만약 화석연료 사라지면… 준비하는 자만이 미래 얻는다

Article at a Glance – 혁신

미래를 예측하는 것은 어렵다. 하지만 미래를 예측하면 위기를 막고 새로운 기회를 얻을 수 있다. <유엔미래보고서 2040>에 따르면 2030년에는 화석 연료가 사라질 것으로 전망된다. 그래서 각국 정부와 기업들은 앞 다투며 신재생 에너지 개발에 투자하기 시작했다. 미국 스탠퍼드대 연구팀은 스티커 형태의 태양광에너지 집적장치를 만들어서 벽, 유리창, 나무, 바위 등 다양한 곳에 붙일 수 있도록 했다. 스티커 형태의 태양광에너지 장치를 이용하면 누구나 쉽게 태양광을 전기 등 다양한 형태의 에너지로 바꿀 수 있다. 지구 궤도에 태양광 발전 위성을 띄워서 태양에너지를 지구로 보내는 방법도 개발되고 있다. 우주 총에너지의 73%를 차지하는 암흑에너지를 활용하는 방법도 고안되고 있다. 미래를 다른 사람보다 먼저 내다보고 싶다면 미래를 향한 변화의 움직임을 재빠르게 포착해야 할 것이다.

1522년 마젤란이 지구를 한 바퀴 도는 데 3년이 걸렸다. 지금은 나로호가 지구를 14바퀴 도는 데 하루가 소요된다. 1850년대 마차는 시속 4마일로 달렸지만 현대의 차량은 고속도로에서 시속 160마일(시속 100㎞) 이상으로도 달릴 수 있다. 세상이 이렇게 빨리 변하는 것처럼 미래 역시 금방 우리 앞에 다가올 것 같다. 세상이 너무 빨리 변하기 때문에 우리는 미래가 어떤 모습인지 확신할 수 없다. 다만 예측할 수는 있다. 오늘 소개할 책 <유엔미래보고서 2040>의 저자 박영숙 유엔미래포럼 대표가 미래 예측을 접한 것은 1970년대 말이다. 그는 자신의 외국인 남편을 처음 만났을 때 외국인 남편이 <퓨처리스트(Futurist)>라는 잡지를 읽고 있었다. 당시 박 대표가 보기에는 <퓨처리스트>가 황당한 이야기를 소개하고 있어서 정말 말도 안 되는 잡지라고 생각했다. 그런데 놀라운 것은 1970년대 말 <퓨처리스트>는 이미 아랍의 테러리스트들이 미국을 공격하는 내용을 다루고 있었다. 아랍의 테러리스트들은 가장 큰 타격을 줄 수 있는 방법으로 미국이 장악한 금융시장을 교란하려고 할 것이며, 그 대상이 뉴욕의 쌍둥이 빌딩이라는 시나리오까지 제시했다. 박 대표는 2001년 9·11 사태를 지켜보면서 <퓨처리스트>를 떠올렸고 온몸에 소름이 돋았다.

 

미래 예측의 필요성과 힘은 무엇일까? 가장 대표적인 사례 두 가지를 비교해 살펴보자. 로열더치셸의 런던 지사에서 근무하던 피에르 왁(Pierre Wack)은 1969년 세계미래회의에서 오일쇼크를 예측했다. 로열더치셸은 피에르 왁의 의견을 받아들였고 이후 유전을 매입하고 준비해서 1973년 오일쇼크가 발생했을 때 단숨에 성장할 수 있었다. 매출액 기준으로 세계 2∼3위의 거대기업으로 규모가 커졌다. 이와는 반대 사례가 코닥이다. 코닥은 자사 직원이 디지털카메라 모델을 가장 먼저 만들었음에도 불구하고 이를 제대로 수용하지 못해서 결국 100여 년 만에 파산했다.

 

국가의 흥망성쇠도 미래 예측이 좌우한다. 현재 전 세계에서 매출 상위 10대 기업 가운데 8개 기업이 에너지기업이다. 그야말로 에너지 산업은 세계 최대의 산업이다. 미국은 에너지가 미래의 중요한 성장 열쇠라는 것을 일찍 깨닫고 역량을 쏟아부었다. 영국에서 시작된 산업혁명이 세계로 퍼지면서 더 중요해질 에너지를 선점해야겠다는 전략을 세웠고 마침내 1900년대 초기에 미국은 이미 최대 석유 생산국이 됐다. 이후 에너지 자원을 바탕으로 경제력을 쌓았고 세계의 리더로 성장했다.

 

기업이나 국가에서 중요한 점은 예측한 변화보다 한발 더 앞서 가서 새로운 성장의 기회를 잡는 일이다. 어떤 시장, 기술이 미래에 부를 가져올지를 생각해야 한다. <유엔미래보고서 2040>는 2040년에 대한 예측을 다루고 있다. 급속한 경제 성장으로 미국을 따라잡은 인도가 중국을 능가하게 되고 세계는 인도, 중국, 미국이 ‘G3’가 된다고 예측한다. 인도는 2040년 인구 15억 명, 평균 연령 34세로 예상된다. 같은 시기 중국은 인구 13억 명, 평균 연령 46세로 노동력이 급격히 줄어들 것으로 보인다. 하지만 인도도 기후변화에 따른 지구온난화로 자연재해에 시달리게 되고 국민이 다수 다른 곳으로 이주하게 된다. 또 급속한 자동화는 실업난을 심화시켜서 인도의 성장은 2050년에 멈추고 추락이 시작될 것이다.

 

두 번째 예측은 바로 내년인 2015년에 대한 내용이다. 태양광 비행기가 세계 일주에 성공한다. 세계 최초로 달 관광객이 탄생한다. 대형 솔라타워가 미국 애리조나 주에 건립된다. 220억 달러의 예산이 투자된 세계 최초 지속가능 탄소 제로와 쓰레기 제로의 에코도시 마스다르(Masdar City)가 건립된다. 이곳에는 태양광 패널, 풍력, 지열, 수력 발전으로 전력이 공급되며 태양열 담수화 플랜트와 재활용 수도 시스템을 갖추고 초창기 7000명의 주민이 거주한다. 2025년 완공될 때는 1500개의 기업이 유치되고 5만 명이 거주하는 세계 최초의 완전에코도시가 될 것이다.

 

화석연료가 사라진다

 

전 세계적으로 예측 불가능한 기후변화가 빠른 속도로 일어나고 있다. 특히 인도와 아시아 전 지역의 몬순 기후를 완전히 바꾸고 있어서 그 결과 곡물 생산이 줄어들고 식량이 부족해질 것으로 예상된다. 이러한 기후 변화에 대처하고 지구를 지키기 위해서 어떻게 해야 하는가?

 

첫째, 2030년에는 화석연료가 사라진다. 미래의 에너지원에 대한 치열한 싸움과 논란은 현재도 계속되고 있다. 석유회사들은 강력한 로비로 신재생에너지의 개발을 방해하거나 개발 속도를 늦춰왔다. 하지만 이제 대세는 신재생에너지다. 신재생에너지 개발이 급속하게 진행되고 있다. 또 기후변화에 따라 종의 소멸 또한 부각되고 있다. 대다수 사람들은 이제 기후변화에 대한 대안을 제시하지 않을 수 없는 상황에 이르렀다는 것에 공감하고 있다. 신재생에너지를 사용해 탄소 저감경제를 추구해야 하는 상황이다. 미국 델라웨어대의 연구에 따르면 신재생에너지가 현재 전기 가격 정도의 비용으로 생산이 되는 시기를 2030년으로 내다봤다. 이 시기에는 지구촌 전기의 99.9%가 신재생에너지로 바뀔 것이라고 분석했다. 신재생에너지로는 풍력과 태양광을 동시에 이용하는 기술이 주목을 받을 것이며 이외에도 새로운 신재생에너지 기술이 다양하게 개발될 것이다.

또 이 시기에는 에너지 저장기술도 발달하고 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망인 스마트그리드가 거미줄처럼 연결되면서 약 280억 개의 다양한 신재생에너지 소스나 저장장치가 네트워크로 만들어진다. 이것은 72기가와트의 전기 시스템을 운영하는 규모다. 이렇게 되면 화석연료는 신재생에너지와 저장 능력이 수요를 충족하지 못하는 단기간에만 가끔 사용하는 연료가 될 것이다. 2020년에는 기후 에너지 산업이 자동차 산업보다 11배 이상으로 커질 것으로 전망된다. 2030년이 되면 세계 인구의 절반이 기후 에너지 산업에 종사할 수 있다는 예측도 제기됐다. 이미 신재생에너지는 독일 등 유럽에서 저렴한 가격으로 판매되고 있다. 신재생에너지는 환경보호뿐만 아니라 기후변화를 대비하는 방법으로 평가받고 있으며 경제성도 상당히 갖추고 있다. 앞으로도 많은 기업들이 집중 투자하고 개발하며 생산할 것이다.

   

태양광 외에도 늪지대의 미생물에서 에너지를 얻는 생체연료전지와 바람이 많은 아프리카의 풍력 터빈 등 대체에너지의 개발은 활발히 진행되고 있다. 또 조류와 파도의 힘을 이용한 발전소가 5년 이내에 세워질 것으로 전망된다.

둘째, 미래에 활용할 수 있는 구체적인 신재생에너지 개발이 진행되고 있다. 신재생에너지 중 하나로 창문과 벽에 붙여서 전기를 생산하는 태양광 스티커가 개발됐다. 집에서 에너지를 만들어 사용할 수 있는 기술이 개발된 것이다. 최근에는 누구나 손쉽게 태양광 발전을 이용할 수 있는 기술마저 등장했다. 기존 태양광 필름은 특수 소재와 특별한 생산기술을 가지고 있어야만 생산 가능했다. 미국 스탠퍼드대 연구팀은 일반 소재로 태양광을 에너지로 만들 수 있는 기술을 개발했고 이를 태양광 스티커에 적용했다. 껍질을 벗겨 붙이는 이 스티커는 단단한 실리콘이나 실리콘 웨이퍼(반도체의 얇은 판)에 니켈을 300나노미터 층으로 붙이는 작업 등의 과정으로 제작됐다. 이렇게 만든 태양광 스티커는 실험 결과 열 손실이 발생하지 않았으며 유리, 플라스틱, 종이 등 다양한 부분에 잘 붙었다. 평면과 곡선 등 울퉁불퉁한 표면에도 간편하게 부착됐다. 이 태양광 스티커는 기존 필름보다 훨씬 얇고 가벼우며 저렴하다. 샤오린 정(Xiaolin Zheng) 미국 스탠퍼드대 교수는 “이 기술은 스마트 의류, 항공우주시스템 등 다양한 신제품 개발에 응용될 것이다. 소재를 니켈과 이산화 실리콘으로 제한하지 않고 다양한 신소재로 만들 계획이다. 무한한 가능성을 열어줄 것”이라며 인쇄회로, LCD, 스틱 박막 전지 등에도 응용할 수 있을 것으로 전망했다. 유리창, 나무, 바위 등에도 붙일 수 있는 태양광 스티커로 언제 어디서나 에너지를 모아 전기를 생산할 수 있는 날이 다가올 것으로 보인다. 신재생에너지는 이미 현실로 다가오고 있다.

 

늪지대 미생물에서도 대체 에너지 개발

 

셋째, 태양광 이외의 대체에너지에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 태양광 외에도 늪지대의 미생물에서 에너지를 얻는 생체연료전지와 바람이 많은 아프리카의 풍력 터빈 등 대체에너지의 개발은 활발히 진행되고 있다. 또 조류와 파도의 힘을 이용한 발전소가 5년 이내에 세워질 것으로 전망된다. 미국 오션리뉴어블파워가 만든 ‘타이드젠’은 깊이 18∼45m의 바다에 설치돼 바닷물의 흐름으로 4개의 나선형 날개를 돌려 전기를 만든다. 도심의 빌딩 숲에서 부는 바람을 이용한 발전은 이미 실용화 단계다. 2008년 바레인의 마나마에 세워진 세계무역센터에 3개의 거대한 날개를 가진 풍력발전 시설이 시험적으로 설치됐다. 최근에는 호주 울런공대의 연구팀이 새에게는 피해를 주지 않는 새로운 개념의 빌딩 풍력발전시설을 내놓기도 했다. 허리케인의 소용돌이를 이용하거나 프로펠러를 단 기구를 하늘 높이 올려서 전기를 생산하는 풍력발전 연구도 한창이다. 각국이 대체에너지에 관심을 보이는 이유는 화석연료는 고갈되는 반면 에너지 사용량은 급격하게 늘고 있기 때문이다.

 

넷째, 가장 극적인 대체에너지에 관한 미래 예측으로 우주태양광 발전 연구가 진행 중이다. 우주 태양광 발전소는 지구 궤도에 태양광 발전 위성을 띄워 태양에너지를 지구로 보내는 형태다. 미국항공우주국이 우주태양광 발전소를 처음 연구하기 시작했다. 2012년 차세대연구기술 과제로 ‘우주태양광발전 위성’을 선정해 민간 연구소와 함께 개발하고 있다. 수천 개의 집열판을 깔때기 모양으로 촘촘히 매단 위성이 태양광을 모아서 이를 전파 형태로 지상에 보내는 원리다. 프랑스 파리에 있는 국제우주항행연구소는 연구보고서를 통해 우주 태양광발전소가 21세기 지구 에너지 수요에 부응하는 역할을 하게 될 것이라고 내다봤다. 경제적 불확실성 때문에 아직 민간의 투자를 유치하기 어려운 만큼 각국 정부가 초기 투자에 나선다면 30년 후에는 태양광으로 기존 에너지를 대체할 수 있을 것으로 봤다. 일본 정부도 가로, 세로 2㎞의 대형 태양광 패널을 지상 3만6000㎞ 궤도에 쏘아 올려 2030년에 원자력발전소 1기에 해당하는 100만㎾의 전력을 생산할 계획이다.

 

이것이 끝이 아니다. 다섯째는 우주 총에너지의 73%를 차지하는 암흑에너지를 활용하는 방법이다. 암흑에너지는 우주 팽창에 가속도를 붙이는 역할을 한다. 암흑에너지는 우주공간뿐만 아니라 우주와 이어진 지상에도 존재한다. 문제는 인류가 암흑에너지를 일상에서 이용하기 위한 방법을 아직 개발하지 못했을 뿐이다. 많은 발명가들이 암흑에너지를 지상에서 모아서 활용할 수 있는 장치를 개발하고 있다. 미국 항공우주국은 암흑에너지를 이용해 신약 개발, 산화 억제, 반도체의 효용성 향상 등의 실험을 진행하고 있다.

 

새로운 세상이 꿈만 같다고 생각한다면 미래는 내 것이 아니다. 미래는 준비하는 자의 것이다. 어떤 시장과 기술이 미래에 부를 주는 것일까? 미래는 어떻게 변화하고 어떤 산업에 투자해야 하는지를 알고 싶을 때 꼭 한번 이 책을 읽어보기 바란다. 책 읽고 행복하시길.

 

서진영 자의누리경영연구원 대표 sirh@centerworld.com

필자는 연세대 경영학과를 졸업하고 서울대에서 경영학 박사 학위를, 성균관대에서 철학 박사 학위를 받았다. 전략과 인사 전문 컨설팅 회사인 자의누리경영연구원(Centerworld Corp.) 대표이면서 최고경영자(CEO)를 위한 경영 서평 사이트(www.CWPC.org)를 운영하고 있다.