'과학향기 기사/Sci-Future'에 해당되는 글 2건

  1. 2013.04.15 [FUTURE]미래 식량자원 확보, 과학적으로 접근한다
  2. 2013.03.18 10년 후, 빅데이터가 지키는 안전한 사회

 

[FUTURE]미래 식량자원 확보, 과학적으로 접근한다


2013년 KISTI의 과학향기에서는 올 한 해 동안 매월 1편씩 [FUTURE]라는 주제로 미래기술을 소개하는 코너를 마련했습니다. 칼럼에서 언급된 미래기술은 KISTI에서 발간한 <미래기술백서 2013>의 자료를 토대로 실제 개발 중이며 10년 이내에 실현 가능한 미래기술들을 선정한 것입니다.
미래기술이 상용화 된 10년 이후 우리의 생활이 어떨지, 또 이 기술들로 인해 우리 사회가 어떻게 변할지를 이야기로 꾸며 매월 셋째 주 월요일에 서비스할 예정입니다. 과학향기 독자 분들의 많은 관심 부탁드립니다.

 

2023년 농림수산부 글로벌식량관리부에 근무하는 박대진 사무관은 하루도 빠짐없이 전 세계 기후변화와 지구온난화 상태를 체크한다. 현재 전 세계가 긴밀한 네트워크를 통해 농산물 거래를 하고 있기 때문에 어떤 지역에서 기후변화나 지구온난화에 의해 흉작이 예상될 경우 그 영향을 최소화하고 그에 대한 대책을 마련하기 위한 기초자료를 준비하는 것이다.


박대진 사무관은 5년 전인 2018년을 생각하면 지금도 등골이 오싹하다. 중국이 점점 경제력이 좋아지면서 생활수준이 높아지더니 하루 2끼만 먹던 식습관이 하루 3끼로 변하기 시작한 것이다. 세계 최대 식량 수출국인 중국이 내수를 맞추기에도 급급하게 되고 설상가상으로 지구온난화로 인한 기후변화로 인해 세계적인 흉년이 덮친 것이다.

그러자 국내 농산물과 해산물의 값이 급등했다. 공산품이야 당장 급하지 않으면 구입하지 않으면 되지만 농산물은 생사(生死)가 걸린 문제이므로 가격에 바로 반영됐다. 거기다 일부 몰지각한 사람들이 사재기를 하면서 대형 마트는 물론 동네 재래시장에도 식료품들이 동이 나기 시작했다. 2018년 식품대란은 이렇게 발발했다. 우리가 알지 못하는 사이 가정이나 식당, 식품회사의 중국 농산물 의존도가 상상을 초월할 만큼 높았던 것이다.

가정에서는 식료품을 구하지 못해 불만이 터져 나왔고 원재료를 구하지 못한 식당과 식품회사는 도산할 위기에 처했다. 이런 영향은 연쇄적으로 국가 경제에도 충격을 가하고 있었다. 핵폭탄보다 더한 폭탄이 터질 것 같은 위기의 순간이었다.


이에 정부는 특단의 조치를 취하지 않을 수 없었고 비상대책위원회를 열어 모든 행정부에 위기를 타개할 수 있는 안을 내놓으라고 명령을 하달했다. 박대진 사무관은 이 모든 것이 식량에 대한 과다한 중국 의존도에서 비롯됐다고 판단하고 식량 수입의 다변화가 필요하다고 생각했다. 먼저 중국 다음의 식량 수출국 인도의 상황을 체크했다. 그러나 인도도 생활수준이 높아져 식량 수출을 계속 줄이고 있었고 가격도 점점 올라가고 있었다. 미국과 캐나다, 호주, 유럽 등 선진국은 식량을 무기화해 가격을 이미 높여놓은 상태라 별 도움이 되지 않았다.

박 사무관은 남미를 주목했다. 다행히 칠레와 브라질에서는 아직 식량 재고분이 남아있었고 가격도 그렇게 높지 않았다. 지금 수입 계약을 맺으면 식량이 들어오는 시기는 한 달 이상 걸린다. 그러나 늦다고 판단할 때가 가장 빠르다는 말이 있듯이 그는 빨리 보고서를 만들어 상부에 보고하고 식량 수입에 대한 결재를 받아 진행했다. 그동안 정부는 재고로 비축해두었던 비상식량을 출하해 국민들의 불만을 누그러뜨렸고 한 달 후 수입한 식량이 도착해서야 2018 식량대란을 겨우 잠재울 수 있었다.

그러나 박 사무관은 이것이 임시방편에 불과하다는 것을 알고 있었다. 우리나라는 공산품 수출을 용이하게 하고 저가의 농산물을 쉽게 수입하기 위해 여러 국가들과 FTA를 체결했었다. 그로 인해 국내 농업은 가격 경쟁이 되지 않아 아사 상태가 돼 버렸다. 물론 일부 뜻있는 사람들이 조합을 결성해 유기농 농업을 일으키는 등 명맥을 겨우 유지해 왔다. 우리나라가 식량대란을 극적으로 넘길 수 있었던 이유는 바로 쌀의 자급자족율 100%를 유지했기 때문이다. 쌀시장을 지키고 쌀농사를 포기하지 않은 것이 얼마나 다행인지 모른다.

박대진 사무관은 먼저 식량자급도를 높이는 것만이 이런 사태가 반복되지 않는 유일한 해결책이라고 생각하고 농업의 부활을 주장하는 보고서를 작성해서 올렸다. 그 보고서에는 전문가들의 의견을 취합해 도시 빌딩에서 태양 대신 LED 조명과 별도의 이산화탄소 주입, 로봇과 센서 등으로 시설을 자동 관리하는 도심 내 친환경 수직농장 개발기술¹⁾과 식량증산을 위한 광합성 기능 및 불량환경 저항성 향상기술²⁾, 유전체 기반 미래 육종 기술³⁾ 등의 아이디어를 정리해 우리나라가 더 이상 식량대란을 겪지 않도록 대비해야 한다고 강조했다.

5년 후 2023년 현재, 국내의 식량자급도는 70% 수준까지 올라왔고 계속 상승하고 있다. 그리고 식량의 수급상태가 전 세계 네트워크 시스템에 의해 자동으로 보고되고 있다. 국외의 작물 현황, 기후 현황, 국내의 식량 현황이 매시간 체크되면서 조금이라도 이상징후가 발견되면 재빨리 대처하게끔 컴퓨터 시스템을 도입했다.

농업은 이제 농촌뿐만 아니라 도시 한복판에서도 이뤄지고 있다. 2023년, 농민과 도시민 모두가 먹거리 즉 우리의 생명줄을 다함께 지켜가고 있는 것이다.

글 : 정영훈 과학칼럼니스트

[각주-미래 기술]

1)도심 내 친환경 수직농장 개발기술 : 도심 속 빌딩 안에서 농작물을 재배하는 수직농법 기술. 빛, 온도, 습도, 이산화탄소, 양분, 수분 등 생육환경을 인공적으로 제어해 생물을 공산품처럼 계획 생산할 수 있는 농업시스템. 3~4년 후 기술의 실현이 예상됨.

2)식량증산을 위한 광합성 기능 및 불량환경 저항성 향상기술 : 복합 재해 저항성을 지닌 품종과 친환경 작물성장 촉진물질, 작물보호제 및 활용기술 등을 이용해 친환경 농산물 생산을 촉진하는 기술. 10년 후 기술의 실현이 예상됨.

3)유전체 기반 미래 육종 기술 : 동식물의 유전자를 인위적으로 재조합하거나 유전자를 구성하는 핵산을 세포나 세포 내 소기관으로 직접 주입해 인공적으로 변형시킨 생물을 개발하고 이를 안정적으로 유지시키는 기술. 해충이나 신종 바이러스에 강한 농작물 육종이 가능하나 GMO 안정성 확보가 관건. 3~4년 후 기술의 실현이 예상됨.

참고 : < KISTI 미래백서 2013 >

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10년 후, 빅데이터가 지키는 안전한 사회

2013년 KISTI의 과학향기에서는 올 한 해 동안 매월 1편씩 [FUTURE]라는 주제로 미래기술을 소개하는 코너를 마련했습니다. 칼럼에서 언급된 미래기술은 KISTI에서 발간한 <미래기술백서 2013>의 자료를 토대로 실제 개발 중이며 10년 이내에 실현 가능한 미래기술들을 선정한 것입니다.
미래기술이 상용화 된 10년 이후 우리의 생활이 어떨지, 또 이 기술들로 인해 우리 사회가 어떻게 변할지를 이야기로 꾸며 매월 셋째 주 월요일에 서비스할 예정입니다. 과학향기 독자 분들의 많은 관심 부탁드립니다.

 


2023년 3월 18일, 119구조대에 인공위성¹⁾으로부터 긴급 신호가 전달된다.

김대기 대원은 급히 위성신호를 받았다.

“현재 포항 00동 부근에 산불로 예상되는 연기 발견!” 이란 메시지와 함께 그 지역을 촬영한 위성사진이 전송됐다.

김대기 대원은 위성사진을 확대해 본 결과 초기 산불임을 확인, 급히 포항지역 119구조대 로 긴급 연락을 취하고 위성으로 받은 자료를 전송했다. 동시에 포항 119구조대에서는 긴급 출동 지시와 함께 산불이 난 지역의 정확한 위치가 고지됐다. 눈 깜짝할 새 소방차가 경보를 울리며 출동했고 하늘에서는 벌써 소방헬기가 화재지역으로 날아가고 있었다.

김대기 대원은 근처에 며칠 동안 장기체공 중인 무인 항공기²⁾를 급히 화재 지역으로 돌렸다. 혹시 중단될지 모를 통신 중계를 원활하게 진행하기 위해서다. 그리고 실시간 화재 현장 영상을 소방헬기와 소방대원들에 전송하면서 불길의 위치 및 이동 경로를 전송해 효과적으로 화재 진압을 할 수 있도록 도왔다.



건조한 날씨와 강한 바람으로 대형 참사로 이어질 뻔 했지만 빠른 대응과 진압으로 주변의 나무 몇 십 그루만 태운 채 산불은 완전히 진압됐다. 산불은 초기 대응을 잘 하지 못하면 걷잡을 수 없을 만큼 커져 그로 인한 인명, 재산 피해가 천문학적으로 발생하기 때문에 초기 진압이 무엇보다 중요하다.

이제 산불이 나면 옛날처럼 초기대응이 늦었느니, 인재라 어쩔 수 없었느니 그런 변명은 통하지 않는다. 유비쿼터스 정보기술을 이용한 산림 재해 감시/경보 기술³⁾이 도입된 지금은 디지털 커뮤니케이션 정보 통신기술의 제공으로 보다 안전하고 효과적인 산불진화가 가능해졌기 때문이다.

그런데 아무리 위성, 항공 기술과 화재진압 장비가 발달했다고 하더라도 화재지역을 초기에 찾아내기란 쉽지 않다. 그래서 활용된 것이 바로 ‘빅데이터’다. 지난 몇 십년간의 기록을 분석해 화재 빈번 지역과 날짜를 패턴화 시켰다. 그리고 ‘매년 3월 경상북도 지역의 낮기온이 크게 상승하고 그로 인해 건조도가 높아질 때 산불이 일어날 가능성이 가장 높다’라는 사실을 도출, 이를 토대로 산불 발생 예상 시나리오를 짜고 그 지역을 중점적으로 감시하고 있었던 것이다.

현재의 인력과 기술로는 전국의 산림을 모두 감시할 수 없다. 그렇다고 화재가 발생한 후에 대응하면 늦어 낭패를 본다. 그래서 고안된 것이 미래예측. 즉 산불이 예상되는 지역의 시나리오로 짜놓고 미리 대비하는 것이다. 컴퓨터 업계의 개척자라고 할 수 있는 앨런 케이는 ‘미래를 예측하는 가장 좋은 방법은 미래를 발명하는 것이다’라고 말했다. 달성하고자 하는 미래의 모습을 전망하고 그 목표를 위해 준비하는 일은 불확실성의 시대를 맞는 가장 좋은 방법이라는 얘기다. 재난재해 예방에도 일맥상통하는 얘기다.

자연재해에 못지않게 심각한 위협이 되고 있는 것이 갈수록 기승을 부리는 범죄다. 그래서 여기에서도 빅데이터가 활용되고 있다. 영화 ‘마이너리티 리포트’처럼 범죄가 발생할 위치와 상황을 예측해 범죄 자체를 예방하는 ‘예측적 치안활동’이 2023년에는 현실이 됐다. 즉 용의자, 전과자, 범죄차량의 이동경로 등 범죄 관련 데이터를 종합하고 패턴화 해 범죄 가능성을 미리 예측하고 대비하고 있다. 시나리오상 범죄가 일어날 가능성이 높은 곳에 미리 경찰을 배치해 놓는 것이다. 또 위험 상황 자동 감지를 통한 범죄 예방 시스템 기술⁴⁾을 구축해 범죄를 사전에 예방하고 통제할 수 있게 했다. 이로 인해 인명·재산 범죄는 매년 10% 이상씩 감소하고 있다. 과학기술의 발달로 우리는 맘 놓고 거리를 활보할 수 있게 됐다.

근무를 교대한 김대기 대원은 자판기에서 커피 한잔을 뽑아 휴게실의 소파에 앉았다. 향긋한 커피 내음과 따뜻함이 온몸에 퍼지면서 긴장감이 풀리기 시작했다. 그리고 새삼 국민의 생명과 재산을 지키는 자신의 일에 긍지와 자부심이 밀려왔다. 긴장감이 풀리자 스르르 졸음이 왔다.

“그래. 질병을 예방하듯 자연재해나 범죄도 충분히 예방할 수 있어.”

김대기 대원은 결심하듯 스스로에게 말했다.


글 : 정영훈 과학칼럼니스트

[각주-미래 기술]

1)위성을 활용한 국토 재해 상시 감시 기술 : 지구 상공의 궤도에서 지구 표면, 대기, 해양 등을 관측하는 지구관측 위성을 이용해 국토의 실시간 모니터링을 위한 체계와 관측시스템을 개발하고, 국토변화에 대한 즉각적 대응체계 구축 및 재난·재해에 대한 대응관리 효율화를 목표로 하는 기술. 기술의 실현 시기는 1~2년 후로 예상.

2)성층권에서의 통신, 관측용 고고도 무인 항공기 : 인명 손실 없이 어려운 조건에서의 통신 중계, 정찰 감시, 지뢰 및 화생방 탐지 등과 같은 다양한 임무를 수행하기 위한 무인 항공기. 주위 환경 인식 및 판단을 기반으로 원격조종에 의해 비행하는 비행체. 기술의 실현 시기는 7~8년 후로 예상.

3)유비쿼터스 정보기술을 이용한 산림 재해 감시/경보 기술 : 산불현장의 긴박한 현장상황을 과거 단순한 음성정보의 제한적 전달에서 나아가 위치좌표, 현장이미지 및 영상, 현장상황 등을 디지털로 융합해 산불상황실로 실시간 전송함으로써 상황 판단을 보다 빠르고 명확히 할 수 있는 정보를 제공. 디지털 커뮤니케이션 정보 통신기술의 제공으로 보다 안전하고 효과적인 산불진화 가능. 기술의 실현 시기는 5~6년 후로 예상.

4)위험 상황 자동 감지를 통한 범죄 예방 시스템 기술 : 범죄 예방 및 국민의 안전 안심 사회 구현을 위한 지능형 다중 센싱 기반 보안상황 인지-대응 시스템 및 과학수사 분석기술을 개발, 다양한 범죄 유형에 대응 가능한 보안 상황 인지 시스템을 구축해 범죄 사전 통제 및 즉각 대응으로 범죄를 예방할 수 있다. 기술의 실현 시기는 9~10년 후로 예상.

참고 : <KISTI 미래백서 2013>

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