21세기의 환경기술전망

문길주

한국과학기술연구원 지구환경연구센터

21C Environmental Technology

Kil-Choo Moon

Global Environmental Research Center, Korea Institute of Science and Technology

서론

21세기 환경기술은 지금까지 경험하지 못했던 엄청난 변화를 요구하고, 대혁명적인 기술을 요구하는 시대로 예측되고 있다. 이러한 변혁은 단순히 현재의 연장선상에서의 변화가 아닌 생태계의 변화 지구환경의 변화 삶의 가치의 변화로부터 요구되는 것과 지금까지 추구하여 오던 물질적인 욕망에서 삶의 질적인 향상을 요구하는데서 오는 변화가 될 것으로 예상된다.

이러한 미래사회는 근대사에서 지금까지 추구하던 물질적 자원으로부터  지식 정보를 중심으로 건강(Health), 환경(Environment), 및 안전(Safety)을  중요시하는 □HES"로 의 변화가 미래사회의 중심(Center)이 될 것이며, 더욱이 국가간의 냉전의 종식과 더불어 국가간의 환경분쟁이 중요한 이슈로 등장 될 것으로 전망된다. 더욱이 국가간의 무한경쟁시대라는 새로운 시대(New Era)가 전개 될 것이며, 이를 해결하기 위한 새로운 가치체계가 등장될 것이다. 환경기술 자체가 미래 사회에 획기적인 역할을 주도하게  될 것이며 나아가서는 국가간의 마찰요인 해소, 국가경쟁력 향상 및 사회가 요구하는 삶의 질 향상에 일조하게 될 것이다.

과학기술의 일부인 환경기술이 미래 사회의 혁명을 주도하는 중심역할을 하게 될 것이며, 특히 HES의 중간에 있는 E(환경)는 H(건강)와 S(안전)를 연계하는 가교역할을 하게 될 것이다. 21세기를 불과 40여일 앞둔 시점에서, 21세기의 환경기술을 전망하는 것은 때늦은 감이 있으나, 최소한 어떠한 기술들이 중요시될 것인가를 재조명한다는 의미는 매우 중요하다.

선진국의 기술개발 동향 및 기술전망

OECD 국가들의 전통적인 환경개선을 위한 정책의 기조는 이용 가능한 □최선의 기술(Best Available Technology)□을 효율적으로 확산하는데 있었다. 이용 가능한 최선의 기술정책은 주로 사후처리 분야와 에너지절약 분야를 중심으로 적용되었으며, 아직도 상당한 수준의 단기적 효과를 보여주고 있다. 그러나 기후온난화 등 장기적이고 광역화된 지구환경문제의 대두로 대변될 수 있는 환경여건의 변화로 인하여, 기존의 환경정책만으로는 □지속 가능한 개발□의 실현이 어려운 것으로 평가되고 있다. 따라서 이러한 상황에 대처하기 위하여는 생태계와 기후변화를 조절하는 인자들에 대한 위협을 최소화할 수 있는 생산활동의 기반을 구축할 수 있는 새로운 과학기술의 발전궤도(Technological Trajectory)가 요구되고 있는 실정이다.

OECD 국가들에서도 대부분의 중요한 환경개선은 대기와 수질오염분야에서 대규모 오염원에 대하여 사후처리기술(end-of-pipe-technology)을 적용하여 많은 환경개선 및 기술개발에 선도하였다. 예를 들어 자동차에서 발생되는 일산화탄소의 배출량은 자동차의 총 주행거리가 증가하였음에도 불구하고 감소하고 있으며 납의 배출은 무연휘발유의 도입으로 급격히 감소하였다. 전반적으로 대규모 오염원에 대한 후처리기술의 적용으로 대기와 하천 수질의 개선은 이룩하였으나, 유해물질의 확산으로 인체의 건강에 대한 유해성의 문제가 대두되었으며, 차량이용의 증가, 일회용품과 포장재의 사용량이 증가하여 비점오염원의 배출저감에 어려움을 겪고 있다. 후처리기술의 의존에서 탈피하기 위하여 OECD 국가들은 광범위하고 장기적인 오염예방(pollution prevention)과 오염원 축소(source reduction)에 부합되는 환경정책의 개발을 추진하고 있다. 미래의 실효성 있는 지속 가능한 기술개발을 위하여는 환경정책의 중요성이 우선 부각되고 있다. 미래기술개발을 위하여 OECD 국가들은 우선 환경정책을 세운 후에 이를 바탕으로 미래기술을 개발하고 있다.

각 나라별로 미래의 기술을 예측하는 방법에는 약간의 차이가 있지만 모두 □Delphi"방식을 사용하고 있다. 모든 국가들은 기술예측의 주요인자로써 □경제성장□, □기술의 경쟁력□, □시장의 크기□ 및 □국가방위력□이 가장 주요한 조건이 된다. 미국은 1960년대부터 각 분야의 기술예측을 하였으며, 일본은 1970년부터 매 5년마다 Delphi 방식을 사용하여 기술예측을 하고 있으며 대부분의 다른 나라들은 1980년 후반기부터 기술예측을 시행하고 있다.

일본의 경우 제5차 기술예측이 1991년에 이루어져 2020년까지의 미래기술예측과 1996년에 이루어진 6차 기술예측에서의 차이점으로는 □전자와 정보□분야가 두드러지게 나타났다는 것과, 환경분야에서는 □해양과 지구과학□ 분야와 □자원과 에너지□가 새로운 분야로 나타났다. 환경분야에서 보여주는 것은, 기초연구가 환경의 복잡한 문제를 해결하여 줄 수 있을 것으로 기대되는 반면, 환경을 포함한 모든 분야에서 □전자와 정보□기술이 요구됨을 보여주고 있다. 주요국가들의 환경기술예측은 〈표-1〉과 같다.

〈표-1〉Environment Technologies for the Future for Several Countries

Japan (NISTEP, 1997)	· Non-fossil energy source · Solar cells · Recycling system · Technology for decommissioning of commercial nuclear power plant · Green production design concepts · Plastic recycling technology
German (Fraunhofer Institute and BMBF, 1988)	· Product recycling · New energy source · Global environmental management
United Kingdom (Foresight Natural Resources and Environment, 1988)	· Clean technologies, techniques, products and service · Environmental technolgies and services · Sectors with major environment consequences · Base area that underpin environmental application
U.S.A. (U.S. National Critical Technologies Panel, 1995)	· Energy : Efficiency, storage, improved generation · Environmental quality : monitoring and assessment, pollution control, remediation and restoration · Living system : Biotechnology, agriculture and food technologies · Manufacturing : material processing · Materials : Alloys, ceramic materials, composites, electronic materials, photonic materials and superconductors · Transportation : Propulsion and power, system integration

한국의 환경기술예측

본 환경기술예측은 한국의 미래기술 2000∼2025(한국과학기술평가원, 과학기술정책연구원, 제2과학기술예측, 1999)에서 발췌한 것으로, 한국의 환경전문가를 이용하여 OECD에서 이용한 Delphi 방식으로 선정되었다. Delphi방식은 미래에 실현될 중요과제의 실현시기, 중요도 등에 대하여 다수 전문가의 직관을 수렴하는 기술예측의 한 방법으로 주요 선진국은 물론 개발도상국에서도 과학기술예측을 위해 널리 유용하게 활용되고 있는 방법이다.

본 보고서에서 조사한 환경분야의 주요영역으로 다음의 5개 분야를 선정하여 각 영역에서의 기술발전방향과 전망을 본 예측결과를 바탕으로 예측하였으며, 지구환경분야는 대기오염분야에 속하게 되었다.

ⅰ) 대기오염분야(지구환경포함)

ⅱ) 수자원 수질오염분야

ⅲ) 폐기물 분야

ⅳ) 토양·지하수 처리 및 복원기술분야

ⅴ) 환경보건 및 환경 system 분야

5개 분야의 주요미래환경기술을 크게 3개의 분야, ⅰ) 현상규명 및 기반기술, ⅱ) 예측·관리 및 응용기술과 ⅲ) 대책 및 실용화기술로 나누어 〈표-5〉에 기술하였다. 주요미래환경기술로 총 67개가 선정되었으며, 이 중 대기분야로 분류된 기술이 24개로 약 36% 차지하고 있다. 이는 현재의 환경의 시급성 및 해결기술이 요구되는 수질·수자원 분야보다도 많이 요구되었으며 대기·지구환경 관련 저감기술이 미래의 예측기술로 가장 많이 제시되었다. 총 67개 과제중 수자원·수질환경분야에 16개, 약 24%로 대기·지구환경 다음으로 많은 예측기술이 제시되었다.

총 67개 과제 중 중요도지수 78.6% 이상 받은 주요 10대 과제는 〈표-2〉에서 나타내듯 대기·지구분야의 4개, 수자원·3개, 폐기물의 1개 토양·지하수의 1개 및 환경보건 및 system에 1개로 골고루 나타나 있음을 알 수 있다. 구체적으로 중요도 지수가 높은 과제는 오존층 파괴나 지구온난화에 문제가 없는 프레온, 할론 대체품의 실용화, 오염된 지하수 및 매립지를 복원할 수 있는 유효한 회복기술의 개발, 세계 이산화탄소 배출량의 감축 등으로 이와 관련된 분야의 연구개발이 매우 중요함을 알 수 있다.

〈표-2〉 주요 10대 미래환경분야의 필요기술

분 야	기 술 명
대기·지구환경	·악취·대기오염저감을 위한 촉매기술 ·CO□저감기술 ·Dioxine 및 유해가스 없는 소각기술 ·프레온·할론 대체품 : 오존 및 지구온난화 해결
수자원·수질	·질소·인 동시 제거할 수 있는 생물학적 처리기술 ·농촌오수 및 축산폐수 처리를 위한 실용화기술 ·공장폐수 재이용기술
폐기물	·가정쓰레기 재활용기술
토양·지하수	·복원기술(지하수·토양)
환경보건 및 system	·환경오염원 관리를 위한 data-base 구축 및 종합관리 시스템

결론

이상의 OECD 및 한국의 예측조사 결과를 종합하여 볼 때 각 나라의 국가경쟁력향상을 위한 정보, 전자, 생명공학 및 소재 등의 연구뿐 아니라, 환경에 대한 관심도 매우 높은 것으로 나타났다. 이미 서술하였듯이 환경기술은 지금까지 경험하지 못했던 엄청난 변화를 요구하고 있으며, 후처리, 전처리 기술뿐 아니라 환경 design 및 조립·분해기술을 포함한 매우 광범위한 범위로 전개될 것이다.

각 분야의 예측조사 결과를 종합·비교하여 볼 때, 우리 나라 및 OECD 국가들이 모두 지구환경분야에 중요성을 나타내는 반면, OECD 국가들은 에너지를 포함한 관리기술(soft technology)에 우리보다 많은 역점을 두고 있다. 한국에서의 환경과학기술 연구개발활동은 지난 10여년동안 활발히 이루어진 덕분에, 국내 실현시기가 지난 번 예측조사시 예측하였던 선진국과의 격차가 줄여졌다고 사료된다. 하지만 아직까지도 타 기술과 비슷한 3∼5년도의 격차를 보이는 것으로 나타나 있다.

본 기술예측의 분야를 평가하여 보건데, 전반적으로 환경분야의 연구인력의 숫자 및 지식층이 매우 얇은 것으로 사료된다. 예를 들어 환경기술의 다양성 및 연계성에도 불구하고 대기, 수질, 폐기물의 위주로 기술예측이 조사된 것이 좋은 예라 하겠다. 환경기술의 중요성이 유해성, 생태계 및 복원기술분야로 전개되어 가고 광역, 지구분야로 확대되어야만 하는데도 본 조사의 결과는 편협적인 단위기술 위주로 많이 예측된 것이, 우리의 지식층과 연구인력의 한계점을 나타내고 있다.

한국의 경우 기반기술, 응용기술 및 실용화기술 단계로 분류하여 정리한 결과 대부분의 예측기술이 실용화기술단계에 편증되어 있는 반면 기반기술은 응용기술보다도 적게 나타나 있다. 기반기술 없이 응용화, 실용화기술을 이룰 수 없음에도 불구하고 실용화기술이 되어야 한다는 미래예측에는 우리의 정서를 나타내는 듯 하기도 하다. 기반기술 및 soft technology기술 분야가 상대적으로 적게 예측된 것은 우리의 기술개발계획의 단면을 보여주는 듯하다. 이것 역시 우리의 기술개발향후계획의 문제점으로 지적되고, 수정되어야 할 것으로 사료됨과 확고한 미래지향적인 정책이 우선되어야 이에 맞는 기술이 예측될 것이다.

참 고 문 헌

1) 21세기 환경기술 장기종합계획 (1997) 국립환경연구원

2) OECD  Technology and Environment : Towards Policy Integration (1999), Draft

3) Outlook for Japanese and German Future Technology (1994), Heidslberg,

Physica-Verlag

4) Foresight Natural Resources and Environment, Sustainable Technologies for a clean

world (1998), Office of Science and Technology

5) 한국의 미래기술, 제2회 과학기술예측 2000∼2025 (1991, KISTEP, STEPI)