제8장 청정 기술

  공해 없는 사회를 위해 연구되는 청정 기술

  오늘날 지구는 45억 년의 오랜 역사 중에서 매우 중대한 위기를 맞고 있다. 학자들의 연구에 따르면 최근 백여 년 동안 인간들이 저지른 환경 파괴는 45억 년의 전역사 속에서 유례를 찾아볼 수 없을 만큼 대규모적이고 그 정도에 있어서도 심각하다고 한다.
  지구는 태양계에서 유일하게 생물이 살 수 있는 조건을 가진 행성이다. 아직까지 태양계 이외에 생명체가 살아갈 수 있는 다른 행성이 있는지 분명히 확인되지 않았다. 한 행성이 생명체가 살아갈 수 있으려면 아주 까다로운 조건을 모두 만족시켜야 한다. 중력, 크기, 항성과의 거리, 자전축, 대기 등등 수많은 조건들이 일치되어야 가장 원시적인 생물이 살아갈 수 있는 최소한의 환경이 갖추어지는 셈이다. 따라서, 현재 우리가 알고 있는 행성 중에서는 지구가 생명체가 살아갈 수 있는 유일한 행성인 셈이다.
  6천만 년 전 공룡이 멸종한 이래 지구 자원을 가장 게걸스럽게 소비하는 종으로 발전한 인류는 앞뒤 가리지 않고 자원을 낭비하고 있다. 또 지나치게 많은 인구, 오염, 그리고 무자비한 자연 환경의 파괴 끝에 마침내는 돌이킬 수 없는 파멸의 길로 스스로를 몰고 가게 될지도 모른다. 과학 기술이 애초에 이런 자연 파괴를 의도했던 것은 아니었지만, 이런 상황을 만들어 낸 데에는 과학 기술의 책임이 크다고 할 수 있다.
  과학 기술은 인류의 생활 양식을 바꿔 놓았다. 지금 우리들의 생활이 그 어느 때보다도 풍요롭고 편리한 것은 사실이다. 하지만 예기치 않았던 환경 오염이 더 이상의 성장에 걸림돌이 되고 있다. 과학 기술은 이제 성장 위주의 기술 개발 대신 환경을 지키는 과학으로 그 모습을 바꾸어 가고 있다.
  지금까지의 환경 오염과 관련된 기술은 주로 오염 물질이 발생한 후에 이를 처리할 수 있는 기술을 개발하는 데 중점을 두었다. 그러니까 오염 물질의 해가 사람이나 동물 등을 통해 드러난 후에야 그 대책을 세우는 식이었다. 따라서, 수많은 기술이 인류와 자연 환경을 실험 대상으로 삼아 무모한 실험을 계속한 셈이다.
  물론 당장 필요한 것은 지금까지 발생된 오염 물질을 처리하는 기술이다. 그러나 이것만으로는 불충분하다. 에너지와 자원의 소비를 줄이면서 오염물의 발생 원인을 처음부터 없애거나 극소화시키는 방법을 개발하는 것이 더 중요하다.
  이처럼 처음 개발 단계부터 환경 오염을 염두에 두는 기술을 '청정 기술'이라고 한다. 이런 청정 기술은 아직까지 공학적인 기술이 주류를 이루고 있지만, 점차 생태학, 기상학, 해양학, 생물 공학 등으로 그 폭을 넓혀 가고 있다. 현재 연구가 진행되고 있는 청정 기술의 내용은 대략 세 가지로 나누어 볼 수 있다.
  첫째, 새로운 생산 공정을 개발하거나 기존의 공정을 개량하여 오염물의 발생 및 에너지, 원료, 물 등의 소비를 극소화한다.
  둘째, 발생된 폐기물에서 에너지, 원료, 물 등을 회수하여 다시 이용하거나 폐기물을 가공해서 2차 생산품을 만든다.
  셋째, 기존의 제품과 성능은 유사하지만 환경에 대하여 유해성이 적은 신제품을 개발한다.

      지금 연구되고 있는 기술

  지금까지 다루었던 내용을 포함해서 현재 연구되고 있는 신기술의 개발 동향을 정리해 보면 다음과 같다.
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      (표) 현재 연구중인 청정 기술
    (1) 대기 오염
  1) 공해 요인: 자동차 배기 가스
  2) 신기술 개발 동향:
 배기 가스 정화용 신촉매 개발
 무공해 에너지 이용 자동차 개발
  1) 공해 요인: 오존층 파괴
  2) 신기술 개발 동향:
 CFC 회수 및 플라즈마를 이용한 분해
 기술, 대체품 개발
 대체 에너지 개발
 배출되는 탄산가스 고정화 기술
  1) 공해 요인: 온실 효과
  2) 신기술 개발 동향: 석탄 및 석유의 탈황, 탈질소 공정 연구
  1) 공해 요인: 공장 매연
  2) 신기술 개발 동향: 연소 가스로부터 아황산가스 제거
  1) 공해 요인: 산성비
  2) 신기술 개발 동향:
 열교환망 합성 및 에너지의 효율적 이용
 대체 에너지의 개발(연료 전지, 알코올, 수소)
 열펌프 개발
    (2) 수질 오염
  1) 공해 요인: 오염된 상수원
  2) 신기술 개발 동향: 분리막을 이용하여 불순물 제거 및 정수 처리
  1) 공해 요인: 중금속 함유 폐수
  2) 신기술 개발 동향: 역삼투 방법으로 도금액 폐수 중의 중금속 회수
  1) 공해 요인: 페놀 및 난분해성 물질
  2) 신기술 개발 동향: 생물학적 처리 기술 개발
  1) 공해 요인: 농약 계면 활성제
  2) 신기술 개발 동향:
 무독성, 생분해성 농약 개발
 생물학적 처리 기술 개발
 유기물 다량 함유 폐수를 혐기성 공정에 의한 폐수 처리 및 메탄 가스 생산
    (3) 폐기물 오염
  1) 공해 요인: 플라스틱
  2) 신기술 개발 동향:
 생분해성 플라스틱 개발
 폐고분자 수지의 열분해 연구
 폐플라스틱의 재사용 기술
  1) 공해 요인: 토양 오염
  2) 신기술 개발 동향: 생물학적으로 회복시키는 기술
  1) 공해 요인: 농산림 폐기물
  2) 신기술 개발 동향: 폐기물로부터 알코올 및 메탄가스 생산
    (4) 해양 오염
  1) 공해 요인: 기름
  2) 신기술 개발 동향: 미생물을 이용한 기름 분해 기술