F.E.W 의 시대

최재천 이화여대 교수

나는 21 세기에 가장 부족해질 자원으로 식량 (Food), 에너지(Energy), 그리고 물 (Water) 을 꼽는다 . 이는 대부분의 미래학자도 공감하는 바이다 .

‘ 올두바이 이론 (Olduvai theory)’ 의 주창자 리처드 덩컨은 화석연료를 기반으로 시작된 산업문명사회는 끝내 100 년을 넘기지 못할 것이라고 예측한다 . 화석연료의 채굴량이 수요에 못 미치기 시작하는 시점으로 그가 계산해낸 해가 바로 지난해 , 2007 년이었다 . 그는 머지않아 대규모 정전을 시작으로 경제와 사회 전반에 걸쳐 걷잡을 수 없는 붕괴가 시작되어 2030 년께면 석기시대로 되돌아갈 것이라고 예언했다 .

나는 21 세기에는 물을 차지하기 위한 전쟁이 일어날 것이라는 불길한 예감을 떨칠 수 없다 . 물 전쟁은 석유 전쟁과는 차원이 다를 것이다 . 석유는 모자라면 다른 연료를 찾으면 되지만 물은 대체가 불가능하다 .

미국미래연구소의 웹페이지 (www.itft.org) 나 세계적 미래학자들이 운영하는 기술전망 사이트를 (www.techcast.org)를 방문해보라 . 그들은 지금 정보기술 (IT) 산업이 15 년 내로 문을 닫고 향후 20~30 년간 환경 산업과 에너지 산업이 세계시장을 주도할 것이라고 예측하고 있다 .

- 중앙 선데이 2008 01 13 기사 발췌

로마클럽의 ‘성장의 한계’ 40 년 후의 평가

2000 년 동안 세계 인구는 70 억 명으로 증가

0

1

2

3

4

5

6

7

0 250 500 1000 1250 1500 1750 2000

증기 엔진 발명 – 1698 (Thomas Savery) 첫 번째 유정 발견 – 1859 멜더스의 인구론에 대해 다시 주목하다 .

0

1

2

3

4

5

6

7

1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

상반기 동안 15 에서 23 억 명으로 증가 - 150% 증가 하반기 동안 25 에서 60 억 명으로 증가 - 240% 증가 이러한 인구 증가는 산업혁명 , 석유 이용과 더불어 진행되었다 . 석유의 이용으로 농업생산력이 크게 증대되었다 .

1800~2000 년 동안 60 억 명 증가

농업 화석에너지 제로기술기후변화 , 물부족 , 농업에너지 비용 증가로 관행농의 경제성 저하 , 식료품비 상승기회 : 도시텃밭 관련 용품 시장 확대 , 소농을 위한 농기계와 도구 수요 증가

태양열 곡물 건조기

자전거 곡물 분쇄기

나무가스화 트렉터

9

나무가스화 발전기

10나무가스 자동차

11

쟁기와 트렉터의 중간

12

폐식용유 바이오디젤 – 경운기

이용

물 이용 비전력화 기술

기후변화 , 수자원 과용으로 대수층 지하수 고갈 , 담수 이용 비용 상승 기회 : 빗물과 표층수 , 유수를 저에너지로 활용할 수 있는 제품과 기술 수요 증가

빗물저금통 안개잡이망 비전력 수격펌프

Fog Catcher

페달 펌프 풍력 펌프 태양광 펌프

슬링 리버 펌프휠 펌프수격 펌프

지역 자연자원 , 농업부산물 활용 에너지 생산기술

영향 : 전력부족 , 간헐적 정전 , 전기비용 증가기회 : 분산형 /독립형 발전 수요 증가 , 대안에너지 분야 성장

초소수력 발전 소규모 축분바이오가스 발효기

중소규모 대안 풍력발전기

Wind Catcher 중소형 풍력 발전

22

23

쉐플러 태양광 집열판

고효율 진공관 열매체 가열 조리기

교통 에너지 체제를 바꾸는 대안자전거

가전제품을 대용할 수 있는 비전력 도구들

영향 : 제품 생산가격 상승 , 전력소비 제품 수요 감소기회 : 내재에너지 높은 제품의 대채재와 비전력 도구 수요 증가

햇빛을 이용한 일광조명

페달 세탁기

자전거 세탁기

선진국은 2050 년까지 시멘트 소비량의 80%, 알루미늄 85% 만큼 줄여야 한다 .흙이 아니면 어떻게 해결할 수 있겠는가 ? - UNESCO Hugo Houben 인터뷰

건축에너지를 줄일 수 있는 생태 ( 흙 ) 건축과 생태적 단열법

축사나 계사의 냉방 비용을 절감할 수 있는 적정기술

박스종이 기화열 냉각장치

38

39

냉방 부하를 줄이는창 외부 차양

창 외부 차양 스크린태양열 침투 60% 이상 감소

자연환기 냉각에 활용되는태양굴뚝 (Solar chimney)

높게 부는 시원한 바람을 끌어들이는바람잡이탑 (Wind Catcher)

유럽 건축물에 적용된바람잡이탑 (Wind Catcher)

Passive 자연냉각기술바람잡이탑 (Wind Catcher)

Solar chimneys on the Building Research

Establishment (BRE) building in Garston, UK

Source: Dennis Gilbert, View Pictures (London)

53

환기와 태양열 축열을 시스템화한 햇빛온풍기( 햇빛에 의한 공기 가열을 이용하여 실내 대류 순환 )

대형건축물의 난방에너지를 줄일 수 있는쏠라 월 (Solar Wall)

에너지 위기 후 축열식 벽난로의 부활공간난방에 Hot bench( 부분바닥난방 ) 결합

드럼통 , 적벽돌 , 닭장철망 재활용 , 흙 /석회 /석고 강화저렴한 농촌보급형 원형 벽난로

6. 로켓매스히터 (Rocket Mass Heater)

공간난방 + 바닥난방 적정기술로켓매스히터

벽난로기술과 결합된 개량 구들

거꾸로 타는 고효율 화목보일러 теплотрон

TLUD 방식의 고효율 화목 보일러 Stropuva

화목의 경우 34 시간 연소갈탄 7일 연소청정 고온연소바이메탈 센서로 공기조절텔레스코프식 예열공기주입구동유럽 베스트셀러

로켓스토브

67

TLUD(Top lit up draft) 연소방식의 Deom Turbo고온연소 - 긴 연소시간

기존 화목난로의 좁은 난방면적 한계를 극복하여 넓은 공간 , 분리된 공간의 난방이 가능해졌다 . 농가 하우스에서 대류 ( 온풍 ) 식 난로 사용이 증가하고 있다 . 특히 북미 , 일본 , 유럽 등에서 경유온풍기를 대체하기 시작했다 . 한번 장작투입으로 8~24 시간 연소로 편의성 향상되고 있다 .

화목 대류식 온풍기 – 비닐하우스 가온 활용

대류식 화목난로

- 농업용 온풍기- 곡물 건조기- 가정 , 공공시설 난방 사용 가능

고효율 가마솥 화덕 – 화목 사용량 90% 감소

이중 열기고리를 가진 개량 가마솥 화덕

- 화실 단열- 작은 화구- 열기고리

- 열손실 감소- 고온청정연소- 장작 사용량1/6 로 감소- 조리 시간 단축

고효율 이동식 로켓열기고리 화덕

로켓화목난로

- 하방연소- 미세기압차 이용- 연소실 단열- ‘J’ 형 연소구조- 열기상승관 - 상승기류와 강한 흡입력- 열기하강 /열손실 감소- 전열면적 확장- 장작 수직 자동투입- 실내용 화목난로- 자재 재활용

소제목