[기고] ICT-환경 융합 기술과 그린 뉴딜을 통한 코로나19 대응 방안

[글=박세환 Ph.D.]
      ㈜기술법인 엔펌(ENF) 전문위원(Chief Consultant)
      한국산업기술진흥협회-ReSEAT프로그램 전문위원
      한국CCTV연구소(KCI) 영상보안CCTV산업발전연구회 회장
      용인시정연구원 비상임연구위원
      한국과학창의재단 전문가형과학기술분야진로컨설턴트
      한국기술교육대학교 창업지원센터 자문위원
      한국생산기술연구원 클린팩토리구축진단전문가
      국가과학기술인력개발원 멘토링사업 멘토
      과학기술정보통신부 연구자권익보호위원회 위원

전 세계적인 코로나19의 확산은 산업 전 분야의 가동률을 떨어트리면서 심각한 경기 침체로 이어지고 있다. 코로나19로 인한 극심한 경기 침체 상황을 극복하기 위해 전 세계적으로 4차 산업혁명의 핵심인 ICT-환경 융합 기술을 통해 제조업의 경쟁력 향상에 주력하고 있으며, 한국형 그린 뉴딜과 ICT-환경 융합 기술도 주목받고 있다. 이에 ICT-환경 융합 기술의 가치 분석과 개발 동향을 살펴보고, 코로나19의 위협 요인을 기반으로 한국형 디지털 뉴딜/그린 뉴딜을 통한 코로나19 대응 방안을 제시한다.

ICT-환경 융합 기술의 가치 분석

화석 연료(셰일가스, 가스 하이드레이트, 원유 등)의 고갈에 대비해 전기를 무한대로 생산-분배-소비할 수 있는 친환경 에너지-ICT 융합 기술이 개발되고 있다. 일례로 각 산업 분야별로 전기 소비량을 줄이고 전압 수준을 낮출 수 있는 초저전력 소비 표준을 제정해 이에 대응하고 있다. 아울러 가스관, 원유관, 전력망 같은 에너지 공급망을 상하수도관처럼 녹색도시를 구현하는 사회간접자본으로써 지능형 전력망으로 보호하는 조치를 취하고 있다.

또한, 초저전력 소비 표준과 지능형 전력망 간 상호 호환 체제를 구축해 전력 소비가 많은 산업 분야의 대기 전력을 거의 0W로 만들면서 동시에 소비 전력을 최소량으로 감축하는 전력, 전류, 전압 관리용 SoC(System on Chip)와 SW 기술이 개발되고 있다.

에너지원의 탐사, 발견, 채굴 외에도 수송 물류 저장 및 분류 공정과 같은 다양한 산업 분야의 친환경 에너지원을 확보하기 위해 단방향 전력망(전기 에너지의 발전-송/배전-판매로 이루어지던 전력망)에 ICT를 융합해 경제성과 효율성의 극대화를 지향하는 스마트 그리드(Smart grid)가 확산되고 있다.

이와 함께 전기 에너지 포집원으로서 압력, 가속도, 진동, 체열, 체온, 기온, 습도, 음파, 매체 온도, 폐열, 바람, 물 외에도 폐기물 및 쓰레기의 소각 발열과 유체의 이동, 동력 편차 증폭에 의한 에너지 변환, 광(빛 조명)-전기 에너지 변환, 보온과 단열 재료 건축물을 비롯한 그린 신재생 에너지 기술의 연구 개발도 추진되고 있다.

에너지-ICT 융합 기술의 대표적인 분야인 스마트 그리드의 글로벌 시장 규모는 2011년 289억 달러에서 연평균 28%의 높은 성장세를 지속하여 2017년 1252억 달러를 기록했다. 국내 스마트 그리드 산업은 2015년 기준, 건설 분야에서 2조 3000억 원, 제조 분야에서 4조 6000억 원, 서비스 분야에서 4600억 원을 기록했다.

ICT-환경 융합 기술 개발 동향

빅데이터를 활용한 환경 관리 기술 동향을 살펴보면, 표토(top soil)를 환경 오염으로부터 보호하기 위한 표토 보전 국제 심포지엄을 통해 환경 관리 발전 방향을 논의하고 국제 동향을 공유해 4차 산업혁명 시대의 환경 문제에 대응하려는 움직임이 있다.

표토는 약 30cm 깊이의 지질 지표면을 이루는 겉흙으로 유기물과 미생물이 풍부해 식물의 양분과 수분의 공급원 역할을 수행하는 표층 토양을 가리키며, 물질 순환을 통해 생태계를 유지시켜 주는 매우 중요한 자원이다. 30cm의 표토가 만들어지는 데에는 최소 1천 년이 걸릴 정도로 재생 속도가 매우 느리기 때문에 적극적인 침식 예방이 매우 중요하다.

한국 정부(환경부)는 표토 침식 예방을 위해 2013년 표토 보전 종합 계획을 수립하고 전국의 표토 침식 현황 조사와 유형별 표토 침식 방지 대책 마련, 한국에 특화된 표토 침식량 예측 모델 수립 등 관련 기술 개발을 추진하고 있다. 이를 위한 실행 계획으로 환경 분야의 빅데이터를 활용한 환경 관리 혁신을 추진하고 있다.

특히, 현재 개발 중인 한국형 표토 침식 조사 평가 기술과 월별 침식량 예측이 가능한 한국형 표토 침식 모델 개발을 추진하고 있다. 이와 유사한 해외 활용 사례로는 프랑스 도미니크 아루애(Dominique Arrouays) 국립농업연구원(INRA)의 빅데이터를 활용한 토양 환경 측정과 스위스·일본·대만·중국의 ICT 기술 융합 표토 관련 정책 추진 등이 있다.

이 외에도 국내 기술력으로 개발한 대표적인 ICT-환경 융합 기술로 친환경 환경 설비 구축 기술이 주목받고 있다. 스마트 정비 시스템(IoT 스마트 집진기)을 통해 국내 제철소에서 85% 이상의 전력 감소 효과와 설비당 연간 3천만 원의 전기 요금 절감 효과를 입증한 바 있다.

KT IDC는 IoT 스마트 집진기 클라우드 시스템을 구축해 별도의 서버 구축 비용 부담 없이 소형 및 단독 설비, 국내 중소기업 등에 최적화된 스마트팩토리 시스템을 제공하고 있다. 또한, 산업 현장에 특화된 IIoT(산업용 사물인터넷) 기술을 적용한 iRAMS(IoT Room Air Management System: 냉방기 에너지 관제 시스템)로 냉방기 에너지 효율을 극대화하고 불필요한 에너지 낭비를 최소화하며 예방 정비를 통한 운영 정지 기간 및 정비 비용을 줄일 수 있다.

그린 뉴딜과 코로나19 대응 방안

코로나19가 인류에게 주는 가장 큰 위협 요인은 방역을 위해 사람들의 이동을 제한하고 경제 침체로 물류가 줄어들면서 각국이 고립되는 양상을 보인다는 데 있다. 교류의 축소로 인한 세계 경제의 악영향은 많은 국가들이 마이너스 성장을 하는 등 매우 부정적인 전망치로 나타나고 있다. 이러한 흐름은 기존 산업 구조의 지각 변동을 예고하고 있다. 포스트 코로나 시대에는 하이테크 제품에 대해 보다 더 강력한 국제 경쟁력이 요구되며, 네트워크를 통해 국제적인 교류가 이루어질 것으로 예상된다.

더욱 큰 위협 요인은 코로나19 팬데믹 현상이 장기간 지속될 경우, 코로나 이전의 활발했던 경제 상황으로 돌아가기 어렵다는 것이다. 이러한 위기 속에서 세계 각국은 환경과 산업의 조화를 통해 극복 방안을 모색하는 데 집중하고 있다. 이를 위해 기존의 화석 연료 기반의 산업과 사회 시스템을 보다 친환경적으로 변화시켜 새로운 경제 시스템을 구축하는 데 주력하고 있다.

우리 정부는 2020년 하반기부터 선도형 경제 기반 구축 토대가 될 한국형 뉴딜 정책으로 디지털 뉴딜(Digital New Deal)과 그린 뉴딜(Green New Deal)을 추진하고 있다. 한국형 뉴딜 정책 수행을 위해 7개 분야 중 25개의 핵심 프로젝트에 2025년까지 총 76조 원을 투자할 계획이며, 즉시 추진 가능한 1단계 과제들을 중심으로 2022년까지 31조 3천억 원을 투입해 총 55만 개의 일자리를 창출한다는 방침이다.

디지털 뉴딜과 그린 뉴딜 정책의 핵심 목표는 코로나19 글로벌 방역 시장을 선도하고자 하는 것이다. 이를 위해 치료제와 백신을 조기에 개발할 수 있는 3상 임상 실험까지 R&D를 집중 지원하고, K-방역 모델의 국제 표준화를 추진하는 등 감염병 대응 산업을 적극적으로 육성하고 있다.

특히, 코로나19로 인해 촉발된 경제 위기를 극복하고, 기후 위기에 대비하기 위한 돌파구로 그린 뉴딜 정책이 주목받고 있다. 그린 뉴딜은 환경과 사람이 중심이 되어 지속 가능한 발전을 추진하는 정책을 의미한다. 화석 에너지 중심의 에너지 정책을 신재생 에너지로 전환하여 저탄소 경제 구조를 구축하고, 고용과 투자를 늘리는 정책이다.

코로나19로 세계 경제가 마이너스 성장을 지속하고 있는 상황에서 그린 뉴딜 정책을 추진해야 하는 이유는 전 세계의 교류 단절이 에너지 공급망에도 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 실제로 코로나19 발생 이후 화석 연료 수요는 5~9% 정도 줄어든 반면, 신재생 에너지 수요는 0.8% 늘어난 것으로 나타났다.

글로벌 공급망의 위기가 전력 산업에서도 화석 연료의 입지를 좁히고 있는 것이다. 더욱이 비대면 경제 확산으로 안정적인 전력 공급의 중요성이 더욱 커진 현재 상황을 고려하면 지역에서 직접 생산할 수 있는 저탄소 에너지원으로의 전환을 촉진할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

코로나19로 인한 모든 산업 발전의 위축 요인을 회복하기 위해서는 글로벌 공급 의존율을 획기적으로 줄이고 지역에 혜택을 되돌릴 수 있는 융복합형 신산업과 친환경 에너지 산업 등을 활성화하는 데 주력할 필요가 있다. 친환경 에너지 산업의 경우, 지역에서 소비되는 에너지를 해당 지역에서 생산할 수 있기 때문에 지역 경제 성장을 촉진하는 역할을 할 수 있을 것이다.

포스트 코로나 시대를 준비하는 ICT-환경 융합 기술

산업 전 분야의 가동률을 떨어트리면서 심각한 경기 침체에 따른 삶의 방식과 지구 생태계에 커다란 변화를 일으키고 있는 전 세계적인 코로나19 상황을 극복하기 위해서는 4차 산업혁명의 핵심인 ICT-환경 융합 기술을 통해 제조업의 경쟁력 향상에 주력할 필요가 있다. 이에 정부는 미래 시장 선점을 위한 포스트 코로나 시대 선도형 경제 기반 구축에 주력하고 있다.

바이오/그린 산업이 코로나19로 인해 그 중요성이 더욱 부각되면서 2020년 하반기 중 의료 기기 산업 종합 계획을 수립하고 1조 원 규모의 스마트 펀드를 조성하며, 연관 산업 육성 방안도 추진하고 있다. 아울러 한국형 그린 뉴딜과 ICT-환경 융합 기술을 통해 국가 경쟁력을 향상시킬 수 있는 기반을 마련하는 데 집중하고 있다.

이를 위한 실행 계획으로 환경 설비와 ICT 기술 융합을 통한 환경 설비의 친환경화, 빅데이터를 활용한 표토 환경 관리 기술 등 ICT-환경 융합 기술 개발에 주력할 필요가 있다. 특히, 저성장 시대에 커다란 변화를 맞이하고 있는 제조업에 고도화된 환경-ICT 융합형 친환경 기술을 적극 도입하여 국내 제조업의 글로벌 경쟁력 강화를 위한 기반을 마련하는 데 집중해야 할 것이다.