[포럼]제4차 산업혁명과 에너지의 미래

황일순 서울대 에너지시스템공학부 교수

새해에 우리는 정쟁을 내려놓고 4차 산업혁명에 힘을 모아야 한다. 우리가 긴장을 늦춘 사이에, 우리의 경쟁국들은 새로운 미래를 향해 앞질러 나아가고 있다. 제 1차 산업혁명으로 유럽 각국의 우위가 결정되었다면, 다가오는 제 4차 산업혁명과정에서 아시아 국가들의 우위가 정해질 수 있다. 이제 4차 산업혁명에 앞서지 못하면 대규모 실업이라는 재앙도 피할 수 없다.

이미 선진국들은 인공지능과 빅데이터를 융합하여 언젠가는 의사와 변호사까지 대체할 수 있는 로봇을 만들고 있다. 이제 평범한 직원보다 더 정확히 일을 처리하고 애완동물보다 더욱 사랑스러우며, 간병인보다 더욱 믿음직한 로봇들이 스마트폰처럼 필수품이 되는 세상에 살게 될 것이다. 자연히 에너지 소비도 크게 늘어나고 전기가 에너지의 중심이 되는 세상이 다가오고 있다.

오늘의 에너지 산업은 연간 1경 3천조 원이 넘는 매출 규모를 가진 세계 최대 단일 산업이다. 세계 식량산업과 전자정보산업이 각각 6천조 원 및 4천조 원의 규모로서 그 뒤를 잇고 있다. 현재 우리 경제를 받치고 있는 전자정보산업이 중국, 인도 등 신흥국에 의해 잠식될 경우에 대비하여, 우리는 제 4차 산업혁명을 선도하여 지능형 식량산업과 미래 에너지산업을 개발해야 한다.
스마트 팜으로 불리는 지능형 식량산업은 우리에게 더 없이 절실하다. 인구가 많은 신흥국에서 식량 소비가 급증하면서 식량안보가 새로운 과제로 될 것이기 때문이다. 우리는 빅데이터로 수요와 공급의 균형을 이루며 정밀 제어로 필요한 영양분을 적시에 공급하는 스마트 팜에서 수입 농산품보다 더 깨끗하고 저렴한 식량을 생산하여야 한다.

기후변화, 미세먼지 문제를 해소하고 가스 폭발과 같은 위험을 근절하는 미래 에너지산업의 개발도 절실하다. 환경과 안전을 위하여 석탄, 석유, 가스 등의 화석연료 사용을 줄여야 하기 때문이다. 미래 에너지 대안은 태양광, 풍력, 수력과 같은 재생에너지와 함께 원자력발전기술이 될 수밖에 없다. 태양광은 핵융합과 핵분열의 합작품이며, 풍력은 태양열의 파생품이고 지열은 방사성 붕괴열이므로 모두가 원자력이며 이는 우주의 근본적인 에너지이기 때문이다. 원자력발전은 우주 근본에너지를 양식하는 기술일 따름이다.

갈릴레오는 지동설을 주장하였다가 교황청의 노여움을 사서 가택연금으로 생을 마감하였다. 재생에너지와 원자력은 뿌리가 다르다고 외치는 환경단체가 있다면 천동설을 주장하는 것과 다를 바 없다. 재생에너지만으로 살수 없는 인구 고밀국가들에게는 원자력은 재생에너지와 함께 안전하고 깨끗한 미래에너지로서 4차 산업혁명의 구원투수가 될 것이다. 현재 가동되고 있는 대형 원전의 안전성과 사용후핵연료 문제도 4차 산업혁명으로 말끔히 해결될 것이다. 대형 원전에 내장된 많은 센서들을 이용하여 빅데이터를 구축하면 우려되는 문제의 소지를 조기에 없앨 수 있다. 또한 인공지능, 3D 프린팅 그리고 로봇기술을 파이로 프로세싱에 적용하면 사용후핵연료를 안전하게 재활용하여 고준위폐기물을 막대한 에너지 자원으로 바꾸게 된다.

이 때문에 미국, 프랑스, 영국, 일본, 캐나다, 중국, 러시아 등 모든 강대국들이 재생에너지와 원자력발전의 에너지 믹스를 미래 정책으로 추진하고 있다. 에너지 4차 산업혁명의 성공에 필요한 것은 에너지에 대한 냉철한 과학기술적 판단이다. 변화를 두려워하고 쉬운 길만 택한다면 쇄국으로 몰락한 구한말의 비극을 재연할 수 있음을 새해를 맞아 우리 모두가 되새길 필요가 있다.

황일순 서울대 에너지시스템공학부 교수