주목 받는 "일본을 먹여살릴 꿈의 차세대 기술"

닛케이 비즈니스, 초음속여객기 전자페이퍼 식물공장 등 15가지 꼽아

 ‘메탄 하이드레이트’  ‘초음속여객기’ ‘리니어중앙신칸센’ ‘전자 페이퍼’ ‘식물공장’...

 일본의 경제잡지인 닛케이 비즈니스는 최근 실용화 단계에 진입한 ‘꿈의 차세대기술’ 키워드  15개를 선정 발표했다. 메탄 하이드레이트’  ‘초음속여객기’ 등 차세대 기술은 10년 전까지만 해도 꿈과 공상과학소설에서나 가능한 것으로 여겨졌던 과학적 혁명들이라고 이 잡지는 전했다. 

 에너지·에코(Ecology), 이동수단, IT, 소재, 농업 등 6가지로 분류된 이 항목들은 일본이 세계에 자랑하는 과학 중 특정 분야와 최근 몇 년간 화두로 등장한 친환경 분야를 접목시킨 '융합 기술'이 주를 이루고 있다.  KOTRA가 발행하는 글벌윈도우는  이들 신기술 가운데 우리나라에서도 관심을 가지고 지켜볼 만한 5가지를 선정, 국내 기업들에게 자세히소개했다.

 ◆ 메탄 하이드레이트= 천연가스의 주성분인 메탄가스가 물과 함께 저온·고압의 환경하에서 샤베트 상태로 굳은 것으로 영구동토나 해저지하에 존재하며 흔히 ‘불타는 얼음’이라고도 불린다. 안전하게 메탄가스로 기체화할 경우 석화연료를 대신하는 새로운 에너지원으로 이용이 가능하기 때문에 차세대 연료로 주목을 받고 있다.

일본 경제산업성은 지난 2007년 시즈오카현에서 와카야마현에 이르는 해역에 1조1000억㎥의 메탄 하이드레이트가 매장돼 있는 것을 확인했다. 일본 전체적으로서는 7조4000억㎥의  메탄 하이드레이트층이 존재하는 것으로 알려지고 있다. 이같은  매장량은 세계 최대 규모로 일본 천연가스 사용량의 100년분에 해당된다. 

메탄 하이드레이트는 토사와 같이 파내야 하기 때문에 비용부담이 매우 크다. 따라서 해저에서 메탄 가스와 물로 분해한 후 관을 통해 끌어오는 연구가 필요하다. 일본은 산학연대를 통해 연구개발에 전념, 이 분야에서 세계 최고수준의 연구실적을 자랑하고 있다.

 ◆ 초음속여객기= 음속이상의 속도로 비행하는 여객기를 지칭한다.이를 개발할 경우 장거리노선의 비행시간을 대폭 단축시킬 수 있어, 항공운송수요의 확대로 직결된다. 과거 영국과 프랑스가 공동개발한 콩코드가 운영되기도 했으나, 낮은 연비와 소음 문제,잦은 비행사고로 인해 2003년 운송서비스를 중단한 바 있다. 차기 초음속여객기가 해결해야 할 가장 큰 과제는 소음문제.  폭음의 발생을 억제한 기체의 설계연구와 기체를 가볍게 만들어 연비를 높이는 기술 등이 필요하다.

일본에서는 우주항공연구개발기구와 IHI, 카와사키중공업 등이 미항공우주국, 보잉사와 공동으로 차세대 초음속여객기 연구를 진행 중이다. 초속의 2배 속도와 소음 억제 기능을 겸비해 최대 300명까지 탑승시킬 수 있는 기체 제작을 목표로 하고 있다. 2020년대까지는 세계 주요 공항 이착륙이 가능할 것으로 기대된다.

◆ 리니어 중앙 신칸센= 일본은 시속 500㎞의 초전도자기부양식 리니어모터카로 연결되는 철도를 개발하고 있다. 현실화 될 경우 약 1시간만에 도쿄에서 오사카까지 이동이 가능하다. 현재 도쿄-나고야-오사카를 연결하는 신칸센의 이용객은 하루 평균 40만 명, 연간 1억4500만 명에 이르며 열차수는 하루 300편 이상이다. 일본여객철도(JR)는 2025년까지 우선 수도권-중경권을 연결하는 라인 개발을 목표로 하고 있다. 2013년 야마나시현에 위치한 리니어실험선의 연장공사를 완료할 예정이며, 2045년까지는 오사카까지 연장할 계획이다.

◆ 전자페이퍼= 종이와 같이 얇고 가벼우며, 접거나 말 수도 있는 전자 디스플레이인 전페이퍼는  데이터의 표시나 삭제도 반복해서 실행할 수 있다. 화면에 그림이나 글을 입력할 때만 전력이 필요하고, 화면내용 유지에는 전력이 필요하지 않다. 따라서 종이의 소비량을 억제할 수 있어 산림보전이나 소각에 의한 이산화탄소 배출을 줄일 수 있는 장점이 있다. 전자페이퍼는 형광등이나 태양광 등의 빛을 반사해 화면에 표시하는 형식이기 때문에 어두운 곳에서는 사용이 불가능하다.  현재 국 아마존사가 발매한 전자북 ‘킨들’의 디스플레이 부분에 적용되고있다. 일본에서는 지하철 내 광고와 기차역 개찰기 광고팬널 등에 시험적으로 사용되고 있다. 장차 노트북, 휴대전화, 신용카드 등에도 전자페이퍼 기술이 접목될 것으로 예상된다.

  

◆ 식물공장= 야채와 과일, 꽃 등을 공장제품과 같이 안전하게 생산하는 시설이다. 외부와 차단된 비닐하우스 등에서 비료성분을 포함한 배양액을 사용해 식물을 재배하며 기후에 영향을 받지 않는다는 장점이 있다. 또 LED 등 인공적인 빛만을 사용하는 ‘완전인공형’이 주류를 이루고 있다. 해충 피해가 없고 무농약재배가 가능해 피부질환 등 각종 음식으로 인한 부작용을 호소하는 소비자의 수요가 예상된다. 이와 함께 안정된 품질의 농산물 생산도 가능하다. 문제는 높은 에너지 비용과  시설설비·운영 등 비용문제를 해결하고 재배기술을 확립하는 것이다. 일본 농림수산성과 경제산업성은 식물공장을 향후 3년간 3배로 늘려 150곳 만들고, 생산비용도 30%를 줄이겠다는 목표를 설정했다.  류영현기자 [e-mail]

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