친환경 냉난방 기술의 개발 뭘하며 살아갈까?

탄소(carbon)는 환경 측면에서 악당의 역할을 하지만 영국 워릭 대학교(University of Warwick) 연구진은 가정용 친환경 난방기 및 자동차의 에어컨에 핵심 재료로 탄소를 적용하는 기술을 소형화하는 참신한 방안을 고안했다. 대부분의 가정용 난방 및 자동차 에어컨은 많은 에너지를 필요로 한다. 가정용 공간 난방 및 온수는 영국에서 약 25%의 에너지를 소비하는 것으로 추산되고 있다. EU 전역에서 자동차용 에어컨은 연간 자동차 연료의 약 5%에 해당하는 자동차 연료를 소비하고 있으며, 이 수치는 영국 내에서 2백만 톤 이상의 이산화탄소를 배출하는 양에 상응한다.

지구 온난화에 대응하기 위하여 이산화탄소의 배출을 줄이는 신기술은 매우 중요하다. 워릭 대학 연구진은 수년 동안 실제적인 해결 방안을 연구해왔으며, 최근 에너지를 절감하는 새로운 기술을 개발 중이다.

가정에서, 에너지 효율이 가장 높은 보일러는 약 90%의 효율을 나타낸다. 시판되고 있는 전기 식 열펌프(electric heat pump)는 외부 공기로부터 열을 추출하거나 보다 더 효율적으로 가정에 난방을 제공하는 데 충분하다. 그러나 아직까지는 열 펌프에 사용되고 있는 전기는 발전소에서 다량의 이산화탄소 배출을 야기한다. 과학자들은 흡착 기술(adsorption technology)을 채용한 열펌프(또는 에어컨)가 효율성을 갖추기에는 너무나 많은 에너지가 소비된다는 사실을 잘 알고 있다. 흡착 기술은 활성탄 및 냉매만 함유하고 있는 폐쇄계(closed system)에 동력을 공급하기 위하여 엔진 폐기 열 또는 화염에서 발생하는 열을 사용한다. 실온에서 탄소가 존재할 때, 탄소는 냉매를 흡수하고, 냉매가 가열될 때 배출된다. 가열 및 냉각 과정에서 탄소는 외부 공기로부터 열을 추출하기 위하여 사용되고, 열을 라디에이터 또는 온수 탱크로 주입한다. 에어컨의 경우 차량 내부로부터 열을 추출한다. 주요 단점은 최신 흡착 기술이 자동차 에어컨에서 약 300 리터의 부피를 필요로 하고 가정용 난방에서도 더 큰 크기의 열펌프를 요구한다는 점이다.

그러나 워릭 대학 연구진은 가정용 난방과 자동차 에어컨에 모두 사용할 수 있을 만큼 작고 경량으로 고안할 수 있는 획기적인 흡착 시스템을 만들었다. 연구진은 열교환기 내 활성탄을 통과하는 약 0.7 mm 두께의 얇은 금속판의 배열을 배치하도록 장치를 고안하여 특허를 출원했다. 각각의 금속판은 열을 보다 효율적으로 전달하도록 고안된 약 백여 개 이상의 직경 3 mm 가량의 작은 물 통로(water channel)를 함유하고 있다. 이 물 통로는 연구진이 이전의 시스템보다 약 20배 작은 크기의 장치에 흡착 기술을 적용할 수 있도록 해 주었다.

연구진은 새로운 흡착 기술이 기존 에너지 효율이 최상인 보일러와 비교했을 때, 연료비용을 30% 이상 절감할 수 있는 가정용 열펌프를 제작 가능하게 할 것으로 기대하고 있다. 새로운 시스템을 이용한 자동차용 에어컨은 엔진의 폐기열을 이용할 수 있으며, 폐기열을 냉각에 적용할 수 있다. 새로운 시스템은 소형의 크기로 기계적인 동력을 요구하지 않기 때문에, 연료 소비와 이산화탄소 배출을 약 5% 가까이 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 또 연구진은 새로운 자동차 모델에 새로운 시스템을 결합하는 데 추가 비용이 거의 들지 않을 것으로 내다보고 있다.

다양한 기업들이 새로운 기술에 관심을 나타내고 있으며, 이미 연구진은 전 세계 주요 자동차 제조사와 이 기술의 개발 및 논증에 대한 기술적인 제휴에 돌입했다. 이 연구의 책임자인 워릭 대학 교수인 Bob Critoph는 이 기술이 이미 상업화될 준비가 되어 있으며, 개발 가능성이 높다고 밝혔다. 한편 이 기술은 이산화탄소 배출을 줄이는 데 큰 기여를 할 것이라고 Critoph는 덧붙였다.

워릭 대학 벤처 기업인 Sorption Energy사의 David Auty 박사는 이 기술이 자동차와 가정용 시스템에서 요구하는 크기로 대학 도서관에서 입증된 바 있다고 밝혔다. 제품의 크기 축소는 에너지 소비와 이산화탄소 배출을 모두 줄이는 데 기여할 것이라고 Auty 박사는 밝혔다.

영국은 가스보일러 부문에서 전 세계 시장을 주도하고 있다. 영국 내에는 2100만 개의 가스보일러가 설치되어 있으며, 해마다 170만 개의 보일러가 대체 설치되고 있고 전 세계적으로 연간 1100만 대가 판매되고 있다. 가정용 주택에 대한 개보수 시장은 큰 관심을 가지고 이 기술을 주목하고 있다.
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출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091111111257.htm

휴대폰이 뇌에 미치는 영향 생각하며 읽는 글

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-11-14
스웨덴의 오레브로(Orebro) 대학의 연구 결과에 의하면 휴대폰과 다른 무선 전화들이 뇌에 생물학적인 영향을 미친다고 한다. 아직 건강상의 위험이 있는지는 밝혀지지 않았지만 의학 연구원인 Fredrek Soderqvist는 아이들이나 청소년들이 무선 전화를 이용할 때는 조심해야 한다고 경고하고 있다. 휴대폰을 정기적으로 사용하는 아이들 중에 스웨덴 방사선 안전 위원회(Swedish Radiation Safety Authority)가 추천하는 방식인 헤드셋을 사용하는 아이들은 거의 없다.

그는 두 가지를 관찰을 하였는데 첫 번째는 아이들과 청소년들의 무선 전화 사용을 관찰하였고 그러면서 청소년들이 휴대폰을 사용하면서 스스로 지각하는 건강 문제가 있는지를 확인을 하였다. 그 다음에 어른들의 혈액 샘플을 가지고 연구를 하였는데 무선 전화가 뇌에 생물학적인 영향을 미치는지 관찰하기 위하여 두 가지 생체지표를 관찰하였다. 그 두가지 가운데 하나는 혈액-뇌척수액 장벽에 존재하는 단백질을 중점적으로 관찰하였는데 이것은 외부의 영향에 대한 뇌의 방어기능의 일부이다. 이 연구를 통하여 무선 전화의 사용량과 혈액 속의 증가한 트란스시레틴(Transthyretin, TTR) 단백질 사이의 상관관계를 밝혀내었다. TTR의 증가량이 걱정할 정도로 큰 것은 아니지만 뇌가 무선 전화의 극초단파에 영향을 받는 다는 것이 밝혀진 이상 아직 알려지지 않은 다른 영향을 미치고 있을 지도 모른다.

이 연구는 휴대폰 사용자들이 무선 전화에서 발생했을 수도 있는 건강상의 문제를 스스로 인지하고 있음을 보여준다. 휴대폰을 지속적으로 사용한 아이들과 청소년들은 다양한 건강 문제를 자주 보고하였고 그들의 행복 수준을 폰을 지속적으로 사용하지 않는 아이들보다 낮게 점수 매겼다. Soderqvist는 이 연구에서 무엇이 원인이고 결과인지에 대해 어떠한 결론도 내릴 수가 없지만 이 연관성을 하루 속히 연구해야 한다고 생각한다고 한다.

두통과 천식 호소, 그리고 집중력 장애가 가장 연관성이 높았는데 이러한 상관관계가 어떻게 충분히 이해될지는 아무도 모르지만 제대로 된 영향, 다른 요소들, 그리고 오류의 근원을 배재하기 위해서는 더욱 많은 연구가 필요하다.

오늘 날에는 7살짜리 어린 아이도 무선 전화를 가지고 있지만 제대로 사용하는 것은 12살 부터이고 19살 아이들 가운데 80%가 넘는 수가 정기적으로 휴대폰을 사용한다. 동시에, 아이들이나 청소년 중에 오직 2%만이 가끔 또는 항상 헤드셋을 사용한다. 극초단파에 대한 장기적인 노출이 건강에 미치는 잠재적인 영향이 확실하지가 않은 지금 아이들과 청소년들의 휴대폰 사용은 매우 걱정되는 일이다. 현재의 임계값은 열 효과는 막아주지만 그 임계값이 다른 영향들도 막아주는지는 확실하지가 않다. 또한 이 영향이 나중 또는 먼 미래에나 밝혀질 가능성도 있다.

그렇기 때문에 “우리 모두는 스웨덴 방사선 안전 위원회의 충고를 귀 기울여 들어서 헤드셋을 쓰도록 노력하고 수신력이 약할 때는 휴대폰을 사용하지 않도록 해야 할 것이다.” 라고 Soderqvist가 말했다.
출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091111121251.htm


미래 사이버 전쟁에 관한 10대 트렌드 생각하며 읽는 글

◆ 미래 사이버 전쟁에 영향을 미칠 10대 트렌드


 ① 기술이 점진적으로 경제 및 사회 지배

   o 2015년까지 인공지능(AI, Artificial Intelligence), 데이터 마이닝, 가상세계 등이

      자체적으로 데이터 이해를 통한 문제 해결 가능

   o 미래 연구학자인 스티븐 스틸(Stephen F. Steele)은 사이버 전쟁은 국방 및 지역

      시스템 등을 동시에 불능상태로 만들 수 있다고 지적


 ② 첨단 통신 기술로 인한 생활양식 변화

   o 소셜 네트워킹 등의 사용이 증가함에 따라 가상과 현실세계의 구분이 모호해지고,

      시스템이 사용자들에게 개방됨에 따라 운영 체계 및 사양 불일치 문제 발생

   o 통합·표준화되지 않은 클라우드 컴퓨팅, 웹 2.0 등의 기술 채택 증가로 사이버 공격

      기회 증대에 따른 문제 발생


 ③ 글로벌 경제의 점진적 통합

   o 다국적 기업 증가 및 인터넷 사용 증대, 저임금 국가로의 업무 아웃소싱 등으로 단일

      정보공간으로 통합됨에 따라 산업스파이 활동 증대


 ④ 세계 경제에서 연구개발의 역할 확대

   o 축적된 연구개발을 통한 결과물들에 대한 정보수집이 증대됨에 따라 연구개발에

      대한 연구는 사이버 공격의 표적으로 확대


 ⑤ 새로운 발견 및 애플리케이션은 기술 변화를 가속화

   o 새로운 기술 및 애플리케이션의 변화 주기는 점점 단기화 되고 있으며, 인공지식 및

     인공지능은 미래 패러다임의 변환점이 될 것이라고 미래학자인 브루스 라듀크(Bruce

     LaDuke)는 언급

 

 

 ⑥ 과학기술 부문에서의 선도국가가 미국에서 타 국가로 전환

   o 미국의 R&D 지출은 금액 면에서는 증가하고 있으나, GDP 비율에서는 15년간

      감소됨에 따라 과학기술 분야에 대한 연구 및 기술 개발에 대한 경쟁력 약화

   o 향후 NBIC(Nanotech, Biotech, Infotech, Cognitive Science) 분야에서의 전문가

      양성 및 기술개발이 적극적으로 필요


 ⑦ 기술 의존도 증대로 인한 현실 세계에서의 능력 감소

   o 기술에 대한 의존이 증대됨에 따라 현실 세계에서 효율적으로 일할 수 있는 능력

      감소


 ⑧ 이슬람 무장 세력의 지속적인 확대

   o IT 기술 및 시스템 등 사이버 공간은 무슬림 급진주의자들의 확대세력에 기회를 제공

      하고 있으며, 이를 활용할 경우 사이버전쟁이 발발할 것으로 예상


 ⑨ 국제적 노출에 의해 테러리스트 공격 위험 증대

   o 전 세계 테러리스트 활동량은 향후 10년 동안 계속 증가할 것이며, 대기업이 IT

     서비스를 자유롭게 이전함에 따라 테러리스트의 사이버 기술 및 사이버 공격 활용

     증대


 ⑩ 2050년까지 세계 인구는 92억 명으로 증가

   o 선진국은 점차 인구가 감소할 것이며, 후진국의 출산율은 계속 증가함에 따라 인구

     증가의 불균형은 사회적 무질서와 소외감을 형성하여 테러리스트를 위한 적합한

     장소로 제공될 것

 


ㆍ참고자료 : The Futurist, 2009.9-10월호

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