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이찬기 고등기술연구원 신소재공정센터 융합소재공정팀 수석연구원/공학박사[2018년 신년특집]

“선순환적인 자원 회수로 지속가능한 사회 구현”



최근 4차 산업에 대한 관심이 사회 전반적으로 매우 뜨겁다. 현 정부의 기조를 차치하고서라도 세계 각국의 정부 및 기업들의 행보는 국내보다도 더욱 적극적인 움직임을 보인다.

선진국의 사례를 살펴보면 스마트 공장 설립(독일), 선진 제조업 설비 마련(중국), 클라우드·빅데이터 플랫폼 구축(미국), 금융 산업 선진화(영국) 등 국가별로 다소간의 다른 양상을 보이고 있으나 대체로 사물인터넷과 인공지능에 초점이 맞춰져 있고, 폭스콘의 생산 공정 자동화, 닛산의 무인자동차 개발, 아마존닷컴의 ‘아마존고’ 같은 신개념 쇼핑 체계 구축 등 기업이 기울이는 노력에도 조금씩 차이는 있으나 4차 산업혁명의 양대 축은 사물인터넷과 인공지능 이라는 것에는 변함이 없다.

하지만 4차 산업혁명의 핵심이 반드시 기술(Technology)을 뜻하지는 않는다. 인공지능(AI), 빅데이터, 5G(5세대 통신) 기술, 고성능 반도체 핵심 기술 등과 같은 고도화된 신기술 개발이 4차 산업혁명 사회의 필수 기술임에는 틀림없지만, 인간친화적이면서 인간으로서 근본에 충실한 비즈니스 역시 4차 산업혁명 사회의 중요한 핵심 가치이다.

이는 2015년 UN에서 채택한 지속 가능 개발 목표 또는 지속가능 발전 목표(Sustainable Development Goals, SDGs)와도 궤를 같이하면서 전 세계 경제·사회·환경의 균형있는 발전 역시 주요 국가 및 기업의 차세대 기술 개발 트렌드인 것이다.

이에 국내에서도 대한민국의 성장엔진이 될 미래 기술과 차세대 주역을 발굴하고자 한국공학한림원의 주관으로 ‘2025년, 대한민국 산업을 이끌 미래 100대 기술과 주역’을 발표했다. 공학한림원이 발굴, 선정한 ‘2025년, 대한민국을 이끌 100대 기술’은 국내 민간 기업들이 미래 유망기술 발굴을 위해 어떤 분야에 주목하고 있는지 가늠해 볼 수 있는 자료일 뿐만 아니라, 기업관점의 신사업 진출 가능성과 해당 분야 주역 확보를 통한 향후 지속적인 기술개발, 그리고 차세대 성장 동력 발굴 가능성 등을 종합적으로 평가할 수 있다는 것에 그 의의가 있다.

미래 100대 기술과 차세대 주역(238명)을 선정한 기준을 살펴보면, 2025년 국가발전 목표(경제역동성 확보, 국민 삶의 질 향상)와 5대 발전비전(△성장하는 사회 △스마트한 사회 △지속가능한 사회 △건강한 사회 △안전한 사회)을 실현하기 위한 산업별 기반기술 분류체계에 따라 선정했다.


금속 자원 회수 연구…범용금속 In·Sn 등 일부 국한

금속 원료 확보 위한 국가적인 차원 능동적 대처 절실



선정된 5대 발전비전을 살펴보면 사물인터넷과 인공지능 등의 기술 개발 항목도 있지만(성장하는 사회, 스마트 한 사회), 인간친화적이며 지속가능한 선순환 구조 구축에 관련된 항목도 눈에 띈다(지속가능한 사회,건강한 사회).

이것은 앞서 기술한 바와 같이 전 세계적인 기술개발 트렌드와 부합하며, 이를 통해 우리가 이제껏 경험해 보지 못한 미래사회로 진입하는데 첫걸음이 될 수 있는 시도라 여겨진다.

특히 5대 발전비전 중 '지속가능한 사회' 분야, 그 중에서도 자원 생산 및 회수 기술 분야는 우리나라 실정에 비추어 볼 때 개발 필요성이 매우 중요하다.

이는 우리가 처한 지정학적 위치, 특정 제조업 중심의 산업 구조 때문이다.

우리나라는 자원의 대다수를 수입에 의존하고 있는 자원부족 국가로써, 경제성을 지닌 재활용 기술 개발을 통한 원자재 수입대체 및 안정적인 자원 확보가 필수적인 국가이다.

최근 들어 아시아 시장의 급격한 성장과 첨단제품 수요증가 등의 이유로 유가 자원 소비가 급증하고 있는 반면, 탐사 및 채굴 비용 상승, 지정학적 리스크 확대 등으로 인해 공급여건은 갈수록 악화되어 국가적인 차원에서 원료 확보를 위한 능동적인 대체가 절실히 요구되고 있다.

물론 이제까지 국내에서도 금속 회수에 대한 연구는 진행되어 왔으나, 범용 금속 및 In, Sn 등의 일부금속에 국한되어 있는 실정이다.

하지만 4차 산업 사회로의 진입, 차세대 주력 산업의 발전으로 인해 연료 전지, ESS 등의 다양한 에너지 소재 제품군이 빠르게 생산 및 소비되게 되면 필수 원료 확보 및 폐제품의 친환경적인 처리 등의 문제에 직면하게 될 것이다.

따라서 유용자원을 회수하고, 고품위화 및 소재화 기술을 접목해 고부가가치 소재로 재활용하는 '자원순환 루프' 선(先)구축은 지속가능한 사회 구현을 위한 필수적인 기술이라고 할 수 있다.

뿐만 아니라 유용자원을 이용해 고부가가치 소재로 활용하는 소재화 기술 개발을 통해 최종 제품 산업 군 및 후방산업의 동반 발전이 가능하기 때문에 산업 전반에 걸쳐 그 파급력이 매우 높고, 이를 통한 최종제품 제조 강국 실현 및 재활용 산업을 꺼려하는 국민들의 사회인식 제고를 통해 친환경 재활용 강국으로 도약하는데 기여할 것으로 기대된다.
고등기술연구원 신소재공정센터는 비철금속, 세라믹, 융복합 소재, 자원순환 공정 기술을 기반으로 생산 및 지속가능한 실증화 및 사업화 연구를 진행하고 있다. 사진은 지난해 10월에 열린 ‘2017 국제 신소재 및 응용기술전’에 참석해 선보인 소재들

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