서경대학교 김기은 명예교수
1. 기술혁신과 역사
지구에서 생노병사를 공유하는 생명으로서 우리에게 지구의 역사와 현재, 그리고 미래에 대해 생각하고, 이에 대해 연구하고 고심하는 일을 중요한 책무 중의 하나일 것이다. 지구의 역사와 함께한 ‘사람’의 ‘시간’에는 늘 변화와 혁신의 과정이 있었다. 우리가 알고 있는 신석기시대로부터 시작되어 산업혁명시대까지 전쟁과 평화, 전염병과 굶주림의 비극을 거치면서도 지구에서 ‘사람’은 지속적으로 변화하며 공존하였다.
근세에 들어오며 1844년 프리드리히 엥겔스가 ‘The Condition of the Working Class in England’라는 저서에서 ‘Industrial Revolution’을 언급하며, 기술의 혁신에 사회의 변화를 의미하는 ‘혁명’이라는 단어를 사용하며, 기술과 역사의 변화를 연결하였다. 그 후 1884년 아놀드 토인비는 ‘Lectures on the Industrial Revolution of the Eighteenth Centry in England’에서 기술과 산업이 사람이 살아가는 사회, 국가와 역사를 변화에 미치는 영향에 대하여 서술하였다. 또한 기술의 기초는 과학에서 시작되며, 학문과 교육의 확산을 강조하였다.
개인이 가지고 있던 기술을 전수하며 이루어졌던 가내수공업은 인간의 창조력에 기반하며, 실현과 새롭게 시작하는 ‘용기’는 새로운 형태로 빠르게 바뀌며 사회도 변화할 수 있었다. 변화의 속도는 성공과 실패를 기반으로, 기계를 발명하며 사람이 필요로 하는 물건으로 대량으로 생산할 수 있게 되었다. 이러한 대량 생산은 더 많은 근로자를 필요로 하므로, 농업에 종사하던 사람들이 도시의 공장 근로자로 변화하며, 급격히 많은 인구의 도시 집중으로 연계되었다. 도시의 대규모화는 소비를 촉진시키며, 생산과 소비의 확산을 통한 돈의 순환은 경제의 성장으로 발전하였다. 사업가는 더 많은 공장 설비는 물론 도시 주민을 위한 주거 건설등에 자기 자본은 물론 외부로부터 대규모의 투자가 이루어 지며 19세기와 20세기의 도시 발전의 근간이 되었다.
신흥 사업가들은 경쟁적으로 자국 외에도 다른 대륙으로 진출하여, 투자와 시장개척을 지속적으로 확산하였다. 이렇게 투자와 점령으로 전철되는 근세의 역사는 소용돌이 치듯 ‘국가 굴기’의 중요한 계기가 되며 19세기부터 주도적인 강대국들과 약소국으로 차별화되었다. 발전을 주도하는 국가는 강대국으로, 그렇지 못하는 국가나 대륙은 경쟁에서 제외되며 수동적으로 생존을 위해, 발전을 수동적으로 받아들여야 하는 현실이 역사가 되었다. 이렇게 기술의 역사는 곧 국가경쟁력과 선진국의 척도가 되었다. 인류역사에서 기술의 중요성을 인식하며, 20세기에서는 기술의 혁신에 기업은 투자를 아끼지 않게 되었으며, 또한 국가와 사회도 교육에 대한 지원에 많은 노력과 투자가 계획되고 실현하였다.
기술과 산업의 발전은 경제화 활황으로, 이는 소비와 폐기물 증가로, 그리고 서서히 또는 빠르게 우리의 지구에 변화를 가져오게 되었고, 이는 인류 환경의 변화가 오늘날 현실이 되었다. 이러한 변화를 19세기 생태철학자들은 여러 논고에서 우려하였으며, 드디어 20세기 인류는 기술의 혁신을 통해 원래의 푸르고 아름다운 지구를 위한 기술혁신과 현실을 실현하게 되었다. ‘녹색기술’의 탄생은 또 다른 ‘기술의 혁신’이라 할 수 있다. 기술 혁신은 산업의 변화로, 이는 ‘산업혁명’이라 정의되며 앞서 현실화되었던 기계화와 대량 생산을 거쳐 자동화를 거쳐 대량 생산을 촉진하며, 여기에 에너지를 절약하고, 폐기물을 덜 발생시키고, 재활용하는 형태의 기술 혁신으로 연결되며 정보통신 기술과 인공지능까지 겸하여 복합적인 형태로 혁신에 혁신을 거듭하며, 사업화되어 우리는 과학과 데이터를 기반으로 산업화하고 발전하는 현실에 이르렀다. 기술을 논하며 역사를 뒤돌아보게 하는 이유이다. 환경에 대한 관심은 지구 사회에서 산업이 발전하고 확장되면서, 일정 지역에 대다수의 사람들이 모여 살다보니, 소비와 생산을 위한 인프라에 대한 수요가 높아지고, 이는 대단위 도시화로 자연스럽게 연계하며 발전되었다. 도시화는 또한 국가 경쟁력에도 중요한 요소가 되었다. 집중적으로 많은 사람들이 모여 살게 되며, 물과 공기, 즉 환경에 영향을 주게 되며, 살아가는 ‘환경’을 구성하는 기후, 공기의 질, 바다와 강 등에 변화가 관찰되며, 사람의 건강에도 영향을 준다는 사실들이 과학적으로 입증되며, 이를 개선하기 위한 기술도 발전하게 된다. 환경산업에서 기술 혁신은 앞으로 국가경쟁력에 막대한 영향을 주며, 대국굴기의 주요 요소일 것이다.
2. 기술 혁신과 환경산업
생산을 목적으로 하는 기술의 경우, 수요와 시장 상황에 따라 적용하고, 매출과 수익의 상황에 따라 연구에 대한 투자를 통해 기술 개선이 이루어 진다. 환경기술의 경우, 기술수요자가원하는 수익이나 매출에 대한 가능성이 불분명하면서, 때로는 대규모의 투자가 이루어져야 하므로 국가의 정책적 지원이나 거대 기업의 투자가 필요하다.
최근에는 이산화탄소 감축과 Net Zero 2050의 목표에 맞추어 기술 개발과 적용에 인센티브가 있으므로, 새로운 기술의 환경산업에 적용되어야 하는 수요가 높아지고, 현실화되고 있다. 또한 환경산업에서는 하이테크의 개념보다는 부작용에 대한 우려가 최소화될 수 있는 검증된 기술이어야 한다. 즉, 환경산업에서 의미하는 ‘기술혁신’이란 신기술이기 보다는 검증되었고, 예측할 수 있는 문제가 적으며, 장기적으로 지구 환경에 장점을 가져다 줄 수 있는 기술을 의미한다.
환경 산업에서의 기술 혁신은 환경 조건을 개선과 산업의 수요 증가에 맞추어 최적화된 기술산업화가 중요하다. 기술의 실현은 과학적 검증을 바탕으로 기술 실행 과정에서 사회적, 경제적 상황들을 고려하여 전문가를 양성하는 교육과정까지 장단기적으로 계획되어야 할 것이다.
예를 들면 탈원전 정책이 목표로 정책, 산업, 기술을 적용시키다보니 지난 몇 년간의 에너지 정책은 에너지 수요에 대한 공급 뿐만 아니라 대체에너지원으로 풍력, 태양광에 중점을 두어 빠르게 집중적으로 투자가 이루어지다 보니, 전력 수요가 높을 때는 블랙아웃을 염려하고, 태양광 설치 지역과 전기 소비 지역의 불균형으로 전력 생산지역에서는 과전력 생산으로 인한 화염사고를, 다소비 지역에서는 그 반대의 현상에 대한 걱정을 해야 했다. 또한 태양광 설치를 통해 밭과 숲이 사라지며 홍수와 가뭄때 또 다른 비극을 경험해야 했다. 이는 물론 장단기적으로 국가 경제 성장과 사회에 영향을 주게 된다.
환경분야에서 기술혁신을 통해 사회·경제 활동의 전 과정에 걸쳐 에너지와 자원을 절약하고 효율적으로 사용하여 온실가스 및 오염물질의 배출을 최소화할 수 있다. 예를 들면, 온실가스 감축, 에너지 이용 효율화, 청정생산 및 청정에너지, 자원 순환과 기술 융합을 통해 산업화와 일자리 창출, 경제발전으로 연결될 수 있을 것이다.
3. Net Zero 2050과 기술혁신
AI, 데이터 센터와 반도체 산업은 에너지와 물의 공급이 핵심적인 요소이므로, 안정적인 전기와 청정수의 생산을 위한 기술과 설비는 필수 조건이다. 대규모 반도체 생산 단지를 계획하며, 지역의 인프라, 법 규정등이 필요하며, 동시에 탄소 감축까지 기술과 제품 생산의 기본 조건이 되며, 탄소 중립을 포함하는 ‘생산공정의 친환경성’은 ‘기술혁신’의 카테고리에서 주요 지표가 되었다.
다행히 우리나라의 대기업들을 중심으로 중소기업들과 함께 탄소중립을 지향하며 새로운 사업에 적극적으로 진출하며, 혁신에 앞장서고 있다. 이미 2024년부터 모빌리티, 에너지, 플라스틱 재활용, 탄소 포집, 저장, 활용 등 탄소중립을 위한 기술 사업화를 경쟁적으로 실현하고 있다.
4. 기술 혁신, 탄소중립과 기업 상생
국내 정유업체들은 이미 2021년경부터 폐유지 수거하는 온라인 플랫폼에 투자를 시작하여 원료수급, 제품 생산등에 빠르게 준비하고 있으나, 미래를 위한 대응에는 부족하다. 품질과 공급량에 문제없는 안정적인 바이오디젤 공급망이 절대적으로 필요하므로 인수 합병, 지분 투자 등 원료시장 구축에 적극적이다보니, 기존 중소규모의 바이오디젤 업체들과의 갈등도 야기되고 있는 실정이다. 다른 한편 국외 정유업체들과 경쟁해야 하는 국내 대기업들에게는 바이오연료 사업이 가능하게 하는 법 개정안이 여야 합의는 되었으나, 2023년 말까지 국회 본 회의에서 통과되지 않았으므로, 미래 시장을 대비하여 준비해야 하는 상황에서 국외 투자와 생산으로 방향을 돌려야 하는 현실이 되었다.
국가적으로도 안정적인 바이오디젤의 생산과 공급은 탄소중립 시대에 매우 필수적이고 중요한 이슈이므로 장기적인 차원에서, 또한 전국적으로 국토 균형발전 만큼 전국 단위에서의 혁신적 계획이 필요하다. 동시에 지난 20여년간 지난한 세월을 함께 해온 바이디젤업체들의 지속적인 생존과 미래는 불투명하므로, 이에 대한 대책과 계획이 필요한 시점이다.
IPCC에서는 2007년 바이오에너지를 수력, 태양광, 풍력, 지열과 함께 전기, 열에너지와 함께 이산화탄소를 축적할 수 있는 에너지 공급원으로 정의하였다. 바이오연료는 발전과 운송 부분에 화석에너지원을 대체하는 경우 이산화탄소 배출을 줄이고, 동시에 지역에서 생산 또는 발생되는 원료로부터 생산되므로, 지역의 에너지 자립성과 더 나아가 국가의 에너지 안보를 높일 수 있는 중요한 요소로도 평가되고 있다. IEA는 2050년까지 디젤, 등유 및 제트 연료에 바이오연료가 대체되어 전체 수송 연료의 27 % 정도 차지하게 되어 매년 약 2.1 Giga ton(Gt)의 CO2 배출을 억제할 것으로 평가하였다. 이러한 예측대로, 바이오디젤에 대한 수요가 증가하면서 폐식용유로는 부족하므로, 팜유, 유채유등 식물성 유지를 원료로 사용하고 있다. EU의 경우 주로 유채유로부터 바이오디젤을 생산하므로, 대규모로 재배되는 유채밭 근처에 바이오디젤 공장들을 세우고, 생산 및 공급하여 지역 분산형으로, 투자도 원료, 생산, 공급이 맞추어진 형태로 이루어지므로, 효율과 경제성을 높일 수 있었다. 바이오디젤 공장 설립에 대한 투자는 유채의 계약재배에 대한 투자가 동시에 이루어지므로 원료 수급은 크게 발생되지 않고 있다. 바이오디젤 혼합율을 높이는 정부 정책에 따라 바이오디젤 생산과 유채재배 등이 계획되고 투자되어 실현되었다. 분명한 것은 바이오연료의 의무 혼합 비율이 지속적으로 상승하고, 바이오연료의 시장도 폭발적으로 증가할 것이므로, 미국과 유럽의 바이오연료 회사들은 이미 시장 선점을 위해 적극적으로 나서고 있는 상황이므로 국가적으로 이에 대한 대비가 절실하다.
2023년은 바이오연료분야에서 가장 의미있는 한 해였다고 평가할 수 있다. 특히 바이오디젤의 경우, 지난 20여년간 바이오 디젤의 생산과 공급을 위해 고군분투하며 바이오연료의 중요성과 필요성을 끊임없이 설득하며 노력하였던 많은 전문가들과 기업들의 노력으로 판매되는 디젤에 바이오디젤의 의무혼합비율을 3.5%에서 지속적으로 상향 조정하여 8%까지 확대한다는 결정이 이루어졌다. 동시에 그동안 대표적인 중소기업 업종이었던 바이오 디젤 생산업계는 적극적인 투자와 기업 인수합병을 통해 대기업의 진출도 확산되고 있다. 탄소중립 정책의 관점에서 바이오 연료 소비의 증가와 확산은 매우 환영해야 하나, 문제는 수요가 증가함에 따라, 공급량을 유연하게 증가시킬 수 있는 바이오디젤 공급망을 구축해야 하는 과제와 바이오디젤을 생산할 수 있는 원료 수급의 부담이 현실적으로 남아있다. 국내 바이오디젤은 대부분 폐식용유로부터 생산되고 있다. 우선 치킨, 식당등 업소에서 캔에 모은 폐식용유를 수거하여 정제공장으로 배달하는 소규모 업종에서 시작된다. 중소기업 규모의 폐식용유 정제유 공장들은 배달되는 폐식용유를 구매하여, 불순물 제거 등 지난한 정제과정을 완료하고, 폐유가 발생된 곳을 인증하는 인증서와 품질 확인을 거쳐 바이오디젤을 생산한다. 대기업으로 분류되는 정유업체들은 이렇게 생산된 바이오디젤을 공급받아. 지정된 혼합율에 따라 디젤에 혼합하여 주유소에 공급한다. 소규모의 수집 및 배달업, 중소규모에 속하는 정제공장과 대표적인 대기업종인 정유업 등 전형적인 생산산업구조를 이루고 있다. 일자리 창출과 전국적으로 발생되는 폐식용유들이 원료화되어 에너지원으로 재탄생되는 ‘순환경제’구조의 모범적인 형태로 평가되어 왔다.
