[뉴스웍스=장진혁 기자] 국제사회의 기후변화 대응이 가속화됨에 따라 국가 온실가스 감축 및 적응대책 지원을 위한 공공기반 기술확보 필요성이 대두되고 있다. 이에 과학기술정보통신부는 기후기술이 실생활에 적용된 모습을 구현해 기후변화 대응에 있어 기술 혁신이 필수라는데 전 국민의 공감대를 넓히고자 노력하고 있다.

'기후기술'이란 기후변화 문제를 해결하기 위한 혁신 기술로, 이산화탄소로 대표되는 온실가스의 배출을 줄이는 것이 급선무로 꼽히고 있다. 새로운 흡착제가 적용된 '실외기 없는 에어컨'은 열 방출을 없애고, 폐지를 '기존 A4 용지'처럼 상급 용지화하는 기술은 종이의 재활용율을 높여 나무 보존에 기여할 전망이다. 

과학기술정보통신부는 지난 24일부터 26일까지 사흘간 서울 양재 aT센터에서 '2019 대한민국 기후기술대전'을 개최했다. 이번 행사는 국내 산업계·학계·연구계의 기후기술 연구성과를 국내외 관계자들과 공유하기 위해 마련됐다.

올해는 지난해와 비교해 체험 프로그램이 확대됐으며 국내 37개 기관이 참여하는 전시·체험전, 국내외 기후기술 정책과 기술개발 동향을 교류하기 위한 포럼, 공공기술의 기업 이전 협약식, 유공자 포상 등 다채로운 행사들이 진행됐다.

문미옥 과기정통부 제1차관은 이날 환영사를 통해 "도전적이고 혁신적인 기후기술은 우리나라 성장의 밑거름이 되고 국민들의 지속가능한 삶을 실현하는데 이바지할 것"이라며 "과기정통부는 앞으로도 국가 기후기술 연구개발을 지속적으로 지원해 세계를 선도할 수 있는 핵심원천기술을 확보하는 것 뿐만 아니라 안전하고 깨끗한 에너지․환경 사회를 이끌어가는데 기여하겠다"고 말했다.

한국화학연구원은 전기를 거의 쓰지 않아도 되는 친환경 냉난방기용 흡착제를 개발해 '실외기가 필요없는 에어컨'의 상용화를 가능하게 했다.

일상생활에서 주로 많이 쓰는 에어컨은 전기 소모가 큰 데다 프레온 가스의 오존층 파괴 및 지구 온난화 문제, 화석연료 고갈 문제 등을 유발한다.

'흡착식 냉방기'는 대표적 친환경 냉방기로, 장치 구동에 전기를 사용하지 않을뿐더러 전기 에어컨과 달리 실외기에 의한 외부 방열문제가 없는 장점이 있다.

물이 수증기로 증발할 때 주변의 열을 빼앗아 냉방이 되는 원리다. 여기에 흡착제가 주요 소재로 쓰이는데 냉방기 안에서 수분을 빨아들여 냉방을 촉진시키고, 포화되면 외부의 열로 수분을 내뱉은 후 재생된다. 하절기에 남아도는 태양열 또는 폐열을 냉방에 활용할 수 있어 자원 재활용 측면에서 유용하다.

그러나 기존 흡착제는 성능이 좋지 않아 '흡착식 냉방기'가 광범위하게 상용화되지 못했다. 시장에서 널리 활용되려면 냉방기 에너지 효율이 높고 흡착제의 수분흡착 용량이 크며, 70도 이하의 낮은 온도에서도 흡착제 재생이 잘 돼야 한다. 그동안 이 세 가지 성능조건을 동시에 만족시키기가 어려웠다. 기존 흡착제인 실리카겔은 흡착 용량이 작고, 제올라이트는 150도 이상의 고온에서 재생시켜야 했다.

한국화학연구원 장종산 박사 연구팀은 상용화를 위한 세 가지 성능 조건을 모두 만족시키는 흡착제를 개발했다. 새로운 흡착제의 효율은 기존 제올라이트 흡착제보다 24% 이상 높아졌고 흡착용량도 실리카겔 흡착제보다 2배 이상 크다. 섭씨 70도 이하의 저온에서도 손쉽게 수분이 탈착 재생될 수 있다.

연구팀이 개발한 흡착제는 지르코늄 물질을 사용한 다공성 금속-유기 골격체 MOF(Metal-Organic Framework)다. 연구팀은 3차원 골격구조를 이루면서 내부에 구멍이 많은 새로운 물질을 만들었다. 이 흡착제는 물을 잘 흡착하는 성질(친수성)과 물을 싫어하는 성질(소수성)을 동시에 가지고 있어서, 냉방 운전조건에서 수분 흡착력은 증가하고 저온 재생능력도 크게 향상됐다.

새로 개발된 소재가 흡착식 냉방기에 적용되면, 전기를 기존 에어컨의 5% 미만으로 쓸 수 있어 과다한 전기 사용을 줄이고 전력 피크를 감소시킬 수 있다. 지역냉방에 친환경 냉매인 물을 적용할 때 10만 세대 기준으로 하절기 전력 피크 부하 약 234MW, 연간 에너지 약 7300 톤 및 온실가스 약 1만9500톤을 줄일 수 있는 것으로 산출된다.

연구팀은 지난 2012년 금속-유기 골격체 흡착제 분야 최초로, 섭씨 100도 이하에서 저온 재생이 가능한 MOF 흡착제를 개발해 미국 및 주요 국가에 국제특허를 등록한 바 있다. 지난 5월에는 이 기술을 국내 특허로 출원했으며, 현재는 흡착식 냉방·제습·건조기 제품의 사업화를 위해 기술계약 및 기술이전을 진행하고 있다.

장종산 박사는 "이번에 개발한 금속-유기 골격체 수분흡착제의 설계 기술은 기상이변과 지구온난화에 대응해 태양열 또는 중저온 폐열을 활용하는 미래형 냉-난방 산업의 핵심 기술"이라며 "스마트 공조, 제습 및 건조 분야의 사업화에도 크게 기여할 것으로 기대한다"고 밝혔다.

한국지질자원연구원은 폐지를 모아오면 현금으로 지급해줘 국민이 이산화탄소 절감에 동참하도록 돕는 '카본 머니 시스템'을 소개했다.

한국지질자원연구원은 지난 2014년 새롭게 시작되는 신기후 체제에 대응하기 위해 한국형 기후변화 CO2 활용 기술을 적용한 '친환경 In-situ PCC 기술'을 개발해 실증화한 바 있다.

'친환경 In-situ PCC 기술'은 제지의 기계적 물성 및 품질을 향상하는 기술로, 폐지의 백색도를 높여 '기존 A4 용지'처럼 상급 용지화가 가능하게 한다.

'카본 머니 시스템'은 이 기술이 적용돼 폐지를 모아 폐지 수거장치로 반입 시 절감되는 CO2의 양만큼 금액으로 환산해 현금으로 지급해준다. 수거함을 통해 모인 폐지는 전처리 공정을 거쳐 '친환경 In-situ PCC 기술'을 통해 친환경 고급인쇄용지로 재탄생하게 된다.

'카본 머니 시스템'은 국내 최초로 시행되는 기후변화 대응 탄소감축 액션플랜으로, 전 세계적으로 재활용률이 낮은 폐지를 효과적으로 재활용할 수 있다.

한국지질자원연구원은 오는 2022년까지 탄소광물화 실증단지가 유치되는 삼척 그린파워발전소와 연계해 '카본 머니 시스템'을 설치·운영 하고 이후 강원도 춘천시 공공기관과 대학 등을 대상으로 단계별로 확대해 나갈 계획이다.

안지환 탄소광물화사업단 단장은 "나무는 자라는 데 오랜 시간이 소요되는 반면 종이는 쉽게 쓰이는 것을 착안해 전 세계 최초로 '폐지'를  'A4용지'만큼 품질을 높이는 기술을 개발하게 됐다"며 "기후변화 대응 탄소감축 액션플랜인 만큼 사업적인 부분도 중요하겠지만 보다 공공적인 측면에 기여할 수 있는 '카본 머니 시스템'이 되길 기대한다"고 말했다.

노벨이노베이션스는 열사병 예방에 기여하는 '아쿠아메이트 쿨 스카프'를 선보였다.

'아쿠아메이트 쿨 스카프'는 자연기화현상을 활용해 물만 있으면 언제 어디서든 시원함을 제공하는 제품이다. 차가운 물에 담그면 빠른 흡수력으로 냉기와 함께 물을 흡수해 팽창하며, 스카프 내에 흡수된 수분의 자연기화작용을 통해 착용 부위에 편안하고 지속적인 냉감을 유지시켜준다.

'아쿠아메이트 쿨 스카프'는 아이스폴리머 캡슐 안에 물을 계속 머금고 있기 때문에 물이 밖으로 흐르지 않으며, 완전 건조 후에 반복 재사용도 가능하다.

노벨이노베이션스는 지난 2006년 법인 설립 이래 10년 넘게 쿨 스카프를 전문적으로 생산하고 있는 제조기업이다. 국내에서 자가공장을 운영하고 있으며, 모든 원재료 또한 국내에서 공급받아 100% 'Made in Korea'의 고품질 제품으로 수출하고 있다.

까다롭기로 유명한 일본 시장에서는 그 품질과 성능을 인정받아 'MAGICOOL' OEM 브랜드로 수년간 점유율 상위권을 유지하고 있으며, 일본 단일 시장에만 900만 개 이상의 제품을 수출했다.

'아쿠아메이트 쿨 스카프'는 버튼홀(Button Hole)과 벨크로 테이프(Velcro Tape)를 적용해 쉽고 안전한 착용이 가능하며, 보다 편하고 딱 맞는 착용감을 제공한다.

이준형 노벨이노베이션스 대표는 "전 세계적으로 지구온난화로 인해 폭염이 지구촌 곳곳을 강타하면서 열사병으로 인해 많은 사상자가 발생하고 있다"며 "실외 작업장과 논밭 등에서 고생하는 작업자들이 '아쿠아메이트 쿨 스카프'를 통해 보다 간편하게 더위를 극복하길 바란다"고 밝혔다.