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  • 인분에 대한 재평가, 세계 곳곳에서 재활용방안 제시
    유기농 농가가 인분 비료를 가치를 높게 평가하는 데는 이유가 있다. 바이오 솔리드는 질소, 인, 칼륨이라는 비료의 3요소가 풍부하다. 또한 식물의 건강과 성장을 위해 필요한 마그네슘과 나트륨 같은 영양분이 들어 있고, 이러한 영양분이 식물에 잘 흡수되게 돕기도 한다. 세계 곳곳에서 공공 하수처리 시설이 없는 커뮤니티나 작은 생태 마을에서 대도시까지, 다양한 곳에서 우리 몸의 신진 대사물(일반적으로는 배설물)을 그냥 버리지 않고 사용하려는 시도가 이뤄지고 있다. 인분은 실제로 식물 성장에 도움이 되는 강력한 비료다. 수세식 변기에 버리지 않고 퇴비로 만들면 물도 아낄 수 있다. 기후 변화와 물 부족 시대에 현명한 대처법이다. 밭에서 강과 호수로 씻겨 나갈 수도 있고 만들 때 화석 연료가 들어가는 합성 비료 사용 또한 줄어든다. (하버-보쉬 프로세스는 질소가 풍부한 비료 암모니아를 합성할 때 400-650도의 열과 매우 높은 압력이 필요하다. 이 열과 압력은 화석 연료를 사용해 만드는데, 여기서 전 세계 CO2 배출량의 약 1.8%가 나온다.) 마누엘 페레즈는 인분을 식물에 양분을 공급할 원천으로 보기 때문에, 농장에 인분으로 퇴비를 만드는 화장실을 설치했다 마누엘 페레즈는 인분을 식물에 양분을 공급할 원천으로 보기 때문에, 농장에 인분으로 퇴비를 만드는 화장실을 설치했다 인분을 재활용한다는 게 비위생적으로 들릴 수도 있다. 하지만 이 시도는 최근 주목받는 순환 위생이라는 분야다. 필라델피아 소재 순환 위생 시스템 설계 기업 '포인트 오브 시프트'의 설립자인 켈시 맥윌리엄스는 "사람들이 기존 방식이 지속 가능하지 않다는 것을 알게 되면서 미국을 비롯한 여러 국가에서 순환 위생에 대한 관심이 커졌다"고 말했다. 제대로 된다면, 전 세계의 인분을 보다 지속 가능하게 처리하는 방법이 나올 것이다. 실제로 지구는 인분 처리와 관련된 문제로 신음하고 있다. 전 세계적으로 1인당 하루에 450g 정도씩 배출하는 인분은 여러 측면에서 환경을 오염시킨다. 특히 위생 인프라가 부족한 개발도상국에서는 제대로 처리되지 않은 채 인분이 식수로 흘러들어가 질병을 일으키고, 이로 인해 매년 50만 명의 어린이가 목숨을 잃는다. 기술적 처리 시스템으로도 해결하지 못하는 것도 있다. 영양분 문제다. 우리가 토양을 사용해 식재료를 재배하고 먹고 배설하는 과정은 사실 지구의 영양소를 재분배하고 순환하는 과정이다. 예를 들어 과일이나 채소는 자라면서 땅에서 질소, 인, 칼륨 등의 영양소를 흡수한다. 우리가 이들을 먹을 때, 그 양분 중 일부만 체내에 흡수된다. 상당히 적은 양만 몸에 남고, 나머지는 소화관을 타고 잠재적 비료로 배출되는 것이다. 그런데 하수 처리장은 인분을 바다로 방출하기 전에 병원성 박테리아는 씻어내지만, 일반적으로 이러한 영양소를 걸러내지는 못한다. (그러나 일부 고급 장비는 이 작업을 수행할 수 있는 기술을 갖고 있다.) 그래서 배설물에 남은 양분이 강이나 바다로 흘러가면 엉뚱한 곳에 영양분을 공급하게 된다. 예를 들어 물고기를 죽이는 유독한 해조류를 개화시키는 것이다. 또한 해안가 산호초를 질식시키고, 일반적으로 조수 상승의 완충지대가 되는 해안 습지를 파괴한다. 이는 빙하가 녹고 해수면이 상승하는 상황에서 큰 문제가 된다. 또한 과도한 질소는 습지의 과잉 성장을 유도해 결국 습지를 썩게 만든다. 해양생태학자인 스테파니 웨어는 "세계 습지의 30% 이상과 상당량의 산호초가 인분 하수로 오염됐다"고 말했다. "산호초는 섬세한 생태계이기 때문에 소량의 배설물에도 커다란 피해를 입는다."고 밝히고 있다.
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    • 환경 경제 이야기
    2022-09-13
  • 울산 수소 시범도시인 ’율동공동주택지구’의 환경 경제적인 가치
    우리 정부는 일찍부터 ‘수소경제 활성화 로드맵(2019년)’을 발표해 수소의 필요성을 안삭헉ㅎ 수소경제를 활성화시키기 위한 국가비전과 추진방안을 제시하였다. 다. 이를 통해 세계 최초로 수소 시범도시를 2022년까지 3곳을 조성한다고 계획으로 2019년 12월에 울산, 안산, 전주 완주 3곳을 최종 선정했다. 2019년에 시작해 내년 상반기부터 주민이 본격적으로 생활하게 되는 ‘울산 수소 시범도시 ’율동공동주택지구’는 국민임대주택 437세대의 개별 가스보일러와 가스레인지를 모두 제거하고, 수소 연료전지 기반의 난방과 급탕 시스템으로 전환해 조성하는 탄소중립 단지로 조성되고 있다. 더불어 같은 지구 내 공공임대주택 373세대까지 확대해 810세대에 개별 가스보일러를 수소 연료전지로 대체하게 되면 직접 배출량 연 6000톤CO2eq 이상의 감축이 가능해진다. 완공 후 2년간 건물 부문에서 총 1만8000톤CO2eq 이상이 감축되면, 배출권 거래 상승률을 고려해 10억원 이상의 환경 경제적인 가치가 추산될 것으로 보인다. 왕광익 (주)코비즈 연구소장은 “울산 수소시범도시의 연료전지로 생산하는 전력량이 1만590MWh로, 전력발전에 의한 미세먼지 배출계수는 0.12kg/MWh다. 그러므로 약 1271kg의 미세먼지 저감이 가능하다”고 밝혔다. 이는 “그린수소 공급이 아직 어려워 비록 부생 수소를 사용하지만, 810세대 아파트에 도시가스 보일러를 떼어내고 수소 연료전지를 설치한 탄소중립 단지를 조성한 최초 사례는 길이 남게 될 것이다”라고 설명하였다. 수소도시는 환경뿐만 아니라, 경제면에서도 긍정적인 효과가 예상된다. 이는 “수소를 제조하는 지역, 도시에서 직접적으로는 수조제조설비 등에 대한 투자의 촉진이나 고용의 창출이 기대되며, 간접적으로는 관련 기업의 입지 집적에 의한 세수증가 등의 효과를 볼 것이다”고 전망하고 있다. 이정찬 국토연구원 연구위원은 “정부가 수소경제에 착안한 이유는 서로 상충 된다고 여겨졌던 경제 산업적 효과와 환경적 효과를 동시에 거둘 수 있는, 그야말로 일석이조인 혁신성장 동력이기 때문이다”라고 정부의 입장을 설명하였다. 이정찬 국토연구원 연구위원은 수소 인프라 구축은 다각적인 측면에서 국내에 이익이 될 수 있다고 밝히면서 “수소의 생산, 저장 이송, 활용은 경제 산업적으로 다각적이고 새로운 미래산업 창출이 가능할뿐더러, 전후방산업의 밸류체인 전반에 걸쳐서도 다양한 산업과 연계될 수 있다”고 수소경제 및 도시 인프라 구축에 힘써야 하는 이유를 설명하였다. 현재 우리나라는 화석연료 대부분을 수입하고 있어 대부분 자금이 해외로 유출될 수밖에 없는 상황에서 국내에서 제조 생산된 수소를 사용함으로써 해외로의 자금 유출도 줄일 수 있는 것이다. 앞으로 태양광 발전이나 풍력발전에서 생산된 전력을 사용하고 난 나머지를 수소로 생산하게 되면 많은 수소가 국내에서 생산될 것이며 이는 화석연료 수입을 위한 부담을 크게 줄이는 역할을 하게 될 것이다. 그리고 탄소중립에도 기여할 수 있게 되어 일조이석의 효과가 기대된다고 할 수 있다(환경일보 게재).
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    • 환경 경제 이야기
    2022-08-28
  • 상장의 한계와 워킹 데드, 그리고 지속가능한 세계
    로마클럽이 ‘성장의 한계’라는 보고서를 내놓은 지 올해로 50주년이 된다. 그렇지만 세계 인류는 아직도 ‘성장의 한계’를 극복해 나갈 수 있는 뚜렷한 대안을 마련하지 못한 채 우왕좌왕하는 모습을 보이고 있다. ‘2050 탄소중립’을 통하여 지구온난화를 산업혁명 이후 1.5도 이내에서 억제하자는 국제적인 협약을 체결, 세계 각국이 온실가스 감축의무를 부담케 하는 새로운 기후변화협정은 성공적으로 마무리되었다. 그렇지만 이를 달성시켜 나가기에는 역부족임을 솔직히 시인하지 않을 수 않을 수 없다. 그래서 로마클럽 ‘성장의 한계’라는 보고서가 나온지 40주년이 되는 2012년에 공동저자로 참여했던 미래학자이자 노르웨이 경영대학원 기후 전략 교수인 요르겐 랜더스가 내놓은 ‘더 나은 미래는 쉽게 오지 않는다(생각연구소 刊)’는 책자를 다시 보게 되었다. 그는 세계 야생동물 및 원시적 환경보호 조직인 세계자연보호기금의 부국장으로 활동하면서 전 세계 글로벌 기업들을 대상으로 기후변화 및 지구온난화에 대응하는 방법에 대해 자문하는 업무를 맡고 있다. 이 책은 2052년 우리들의 삶의 모습을 포괄적으로 설명하고 있다. 그동안 미래에 대한 다양한 연구가 발표 되었지만 환경, 에너지, 세계패권 전망 등 부분적인 전망에 국한되었을 뿐, 미래를 포괄적이면서도 전체적으로 그린 그림이 없었다. 그래서 지구환경문제를 해결해 나갈 방안을 마련하는데 큰 애로를 겪고 있었다. 젊은 세대나 노령세대가 물려받을 연금을 갈등 없이 받아들을 수 있는 방안이라든지 인류는 온실가스 배출을 줄이지 못한다면 그 피해를 어떻게 감당해 낼 것인지라는 구체적인 대안을 마련하는데 실패 하였다고 볼 수 있다. 그렇지만 이 책은 인류의 근본적인 의문들과 걱정에 대한 해답을 얻고자 미국 중심의 미래 전망에서 벗어나 세계를 다섯 개 지역으로 나누어 각 지역이 맞이할 2052년을 상세하게 설명하고 있어 구체적인 방안 마련에 도움이 된다는 것이다. 인구와 GDP를 기준으로 세계를 미국, OECD(미국 제외) 회원국, 중국, 신흥대국(브라질, 러시아, 인도 등 10개국), 나머지 150여 개의 가난한 나라들로 나누어 각 지역의 성장과 후퇴 또는 정체를 예측하고 있다. 그리고 이는 세계의 불평등과 빈부 격차가 얼마나 심각해질지 가늠해볼 수 있는 기초 자료를 제공하고 있다. 요르겐 랜더스는 여느 학자들처럼 오랜 시간 축적한 방대한 분량의 통계치와 도표, 시스템 역학 분석 경험만으로 미래를 전망하지 않았다. 그는 최대한 객관성을 유지하기 위해 전 세계에서 활동하고 있는 각 분야 전문가 41명에게 “2052년까지 틀림없이 일어날 거라고 생각하는 일들이 무엇인가?”라는 질문을 던지고 그들의 생각을 경청했다. 그런데 흥미롭게도 이들의 시각은 놀라울 정도로 일치했으며 이러한 과정을 거쳐 미래에 대한 다차원적이고 객관적인 그림이 완성되었다고 한다. 결론적으로 “현재 자본주의는 우리에게 충분한 일자리를 공급할 만큼 건강하게 유지될 수 없다면서 일자리 창출, 소득 증대를 위한 경제 성장은 계속 이어지기 어렵다”고 모든 전문가들이 동의하고 있다는 것이다. 세계경제는 극심한 기후변화와 저성장 경제가 지속되는 가운데 자본주의, 경제성장, 민주주의, 세대 간 불평등, 기후 변화의 양상을 근본적으로 해결해 나가기 어렵다는 비관적인 결론을 내리고 있다. 그래서 지구의 미래는 ‘더 나은 미래는 쉽게 오지 않는다’는 결론으로 좀 더 깊이 있는 인간성에 대한 성찰을 통하여 새로운 세상을 만들어 나가지 않으면 지구의 미래는 암울할 수밖에 없다는 사실이다. 2010년 10월. 미국의 FOX 채널에서 ‘워킹 데드’라는 좀비 공포드라마가 선풍을 끌었다. 12년간 지속적으로 방영되다가 지난 4월에야 종영을 하게 되었다. 이 드라마는 좀비라는 흔한 소재의 이야기가 아니다. 시스템이 붕괴된 세상에 살아남은 사람들의 이야기가 주된 테마이다. 다양한 인간군상들이 시스템이 없는 사회에서 생존하는 처절한 생존을 위한 투쟁을 담아내고 있다. 어느 날 눈을 떠보니 세상이 좀비가 점령한 폐허로 변해 버렸다. 워커들이 어디서 튀어나올지 모른 상황에서 생존자들은 무사히 질병통제예방센터에 도착하기만을 기대하면서 갖은 고생을 하면서 생존을 위한 투쟁을 해 나가고 있다. 오직 그곳에 도착하면서 지옥으로부터 벗어날 수 있다는 희망만을 간직한 채 언제 끝날지 모르는, 출구 없는 좀비와의 싸움을 계속해야 하는 것이다 다시는 돌아가지 못할 풍요로운 세상에 대한 기억만 간직한 채 살아가야 되는 우리들의 후손들의 이야기라는 생각이 들어 끔찍하게 여겨졌다. 그렇다면 세계 인류에게 미래는 정녕 없는 것일까? 우리들이 천성적으로 갖고 있는 탐욕을 버리고 상대방을 배려하는 마음으로 세상을 살아간다면 얼마든지 지속 가능한 새로운 세상은 열릴 수 있다는 확신이 갖게 된다. 그래서 우린 지속가능한 세상에 대한 희망의 끈을 놓칠 수 없는 것이다. 남아프리카에는 “네가 있으니 내가 있다.”라는 격언이 있다. 이는 ‘우분투 (Ubuntu)’라고 하며 상호 의존과 협동을 의미한다. 남아프리카 공화국 성공회 데스몬드 투투 대주교는 이런 우분투란 의미를 다음과 같이 설명 하고 있다. “우분투 정신을 갖춘 사람은 마음이 열려 있고 다른 사람을 기꺼이 도우며 다른 사람의 생각을 인정할 줄 압니다. 그리고 다른 사람이 뛰어나고 유능하다고 해서 위기의식을 느끼지도 않습니다. 그것은 자신이 더 큰 집단에 속하는 일원일 뿐이며 다른 사람이 굴욕을 당하거나 홀대를 받을 때 자기도 마찬가지로 그런 일을 당하는 것과 같다는 점을 잘 알고 있기 때문입니다. 그런 점을 알기에 우분투 정신을 갖춘 사람은 굳은 자기 확신을 가질 수가 있는 것입니다”라고 설명하고 있다. 결론적으로 물질의 풍요와 소유를 삶의 척도로 삼는 세상에서 탈피하여 존재의 다양한 가치들을 끌어안고 자연과 조화로운 삶을 추구하는 새로운 마음가짐이라고 할 수 있다. 요즈음 우리 사회는 인간은 자연과 공존하고 공생하는 삶의 지혜를 실천으로 옮기는 주체이자 동시에 객체임을 깊이 새겨 위기의 성장사회로부터 건강하고 지속 가능한 성숙사회로 대전환을 서둘러야 지속가능한 세상이 열리게 된다. 이런 지속가능한 세상을 만들어 나가기 위해서는 무엇보다도 우리들이 살고 있는 기존 시스템을 버리고 새로운 시스템으로 전환 시켜 나가는 혁신을 추진해 나가야 하는 것이다 이에 안드레스 에드워즈는 ‘지속 가능성 혁명’이라는 저서를 통하여 “세상을 바꿔 나가려는 사람들이 앞장서서 새로운 정보와 규칙과 목표의 필요성을 인식하고 소통하고 실험하는 과정을 통하여 세상을 선도적으로 바꿔 나가면서 이를 확산시켜 나갈 것”을 권유하고 있다. 즉 시스템을 바꾸는 변화를 만들기 위해 ‘지속 가능성 혁명’이 필요하며 세계를 지속 가능한 시스템으로 재구성하는 데 유용한 5가지의 도구기 설정되어야 한다는 것이다. 그것이 바로 ‘꿈꾸기, 네트워크 만들기, 진실 말하기, 배우기, 사랑하기’라는 것이다. 첫째, 꿈꾸기: 지속 가능한 세계는 많은 사람이 마음속 깊이 그 꿈을 아로새기지 않는 한 절대로 완전하게 실현될 수 없다. 그 꿈을 이루기 위해서는 먼저 많은 사람의 마음속에서 그 꿈이 자라나야 한다. 둘째, 네트워크 만들기: 네트워크가 없으면 아무것도 할 수 없다. 네트워크의 가장 중요한 목적 가운데 하나는 그들이 혼자가 아니라는 사실을 구성원들에게 끊임없이 인식시켜준다. 제대로 된 네트워크라면 우리 각자가 깨달을 수 있도록 도와주고, 우리가 깨달은 것을 남에게 전달할 수 있다. 셋째, 진실 말하기: 거짓은 정보의 흐름을 왜곡한다. 정보의 흐름이 거짓 때문에 오염된다면 시스템은 제대로 작동할 수 없다. 시스템 이론의 가장 중요한 교의 가운데 하나는 정보가 왜곡되거나 지연되거나 고립되면 안 된다는 것이다. 넷째, 배우기: 배우기는 열정과 용기를 갖고 새로운 길을 탐색하는 것이고, 다른 사람들이 또 다른 길을 찾아 나설 수 있도록 문을 열어놓는 것이며, 누군가 목표에 좀 더 빨리 도달하는 길을 찾았다면 기꺼이 그 길로 갈아탈 줄 아는 것을 말한다. 다섯째, 사랑하기: 개인주의와 근시안적 사고는 우리가 보기에 오늘날 사회체계의 가장 큰 문제이며 지속 불가능성의 가장 뿌리 깊은 원인이다. 그 문제를 집단적으로 해결하기 위한 대안으로 사랑과 동정을 제도화하는 것은 매우 좋은 방법이다. 우리들은 성장의 한계를 통하여 자본주의가 더 이상 작동할 수 없다는 사실을 알게 되었고 이를 그대로 방치할 경우 ‘워킹 데드’와 같이 좀비들이 들끓는 비참한 세상이 올 수밖에 없어 지속가능한 세계를 만들어 나가야 한다.
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    • 환경 경제 이야기
    2022-07-28
  • 선형경제체제에서 자연순환체제로 전환 되어야
    지구의 종말이 가까워지고 있는데 우리들은 그걸 잊고 기존에 하던 방식으로 생활해 나가려고 한디. 그렇지만 많은 지표들은 더 이상 지금과 같은 방식으로는 살아갈 수 없다는 사실을 밝히고 있어 우리들은 무엇을 어떻게 살아가야 될 것인지를 대책을 마련해야만 한다. 그중에서 대표적인 경우가 1972년에 내놓은 로마클럽의 ‘성장의 한계’라는 보고서에서 미래를 예측하고 이에 대비할 것을 권고하였다. 올해는 로마클럽의 ‘성장의 한계’라는 보고서가 발표된 지 50주년이 되었다. ‘성장의 한계’란 인구 급증, 급속한 공업화, 식량부족, 자원고갈 및 환경오염으로 100년 이내 세계 경제의 성장이 멈출 것이라는 암울한 미래를 모델링을 통하여 예언했고 이에 대비한 준비를 간곡하게 주문하고 있다. 그렇지만 많은 사람들은 인간의 기술 진보를 고려하지 않은 단순한 모델링만으로 미래를 너무 비관적으로 그렸다면서 아무런 준비도 하지 않았다. 그런데 2000년대 이후 중국 등 신흥국가들의 경제성장이 폭발적으로 이뤄지면서 전 세계 자원소비량이 급격하게 증가하면서 이 보고서가 현실로 나타나면서 재평가를 받게 되었다. 1900년의 전 세계 자원소비량은 70억 톤에 불과했다. 그러나 2017년에는 이의 13배에 해당 되는 920억톤으로 증가했고 2050년이 되면 약 1,800억 톤으로 2배가량 증가할 것이라고 전망되고 있다. 이는 지구생태계가 감당해 낼 수 없는 규모이기 때문에 더이상 지속가능한 지구생태계가 유지될 수 없다는 사실이 확인된 셈이다. 결국 이런 자원소비량의 증가는 앞으로 자원채굴 및 소비로 인한 생태계 파괴, 자원고갈로 인한 자원공급 부족 등을 고려할 때 더 이상 지속가능한 세계가 유지될 수 없다는데 세계 인류는 동의하지 않을 수 없게 되었다. 그래서 이에 대한 대안 마련이 시급한 현안과제로 제기되었다. 세계 최대 경영컨설팅 기관인 액센츄어는 2050년이 되면 자원 공급량이 최소 100억 톤에서 최대 480억톤 부족해질 수 있다고 우려하고 있다. 이런 자원소비량 증가로 인해 2000년대 이후 자원가격 및 상품의 실질 가격이 급격하게 상승하면서 전략자원을 독점적으로 공급하고 있는 국가들은 자원 무기화를 통하여 더 많은 국익을 확보하고자 하는 시도가 지속 될 것이고 이는 세계 경제를 혼란의 소용돌이로 몰아넣게 될 것이라고 전망하고 있다. . 이런 지구생태계를 지속가능한 생태계로 유지시켜 나가기 위해서 지금까지의 선형경제체제를 순환경제체제로 전환하여 사용한 자원을 폐기할 것이 아니라 재활용하여 지구생태계의 자원순환체제와 같이 지속가능한 세계로 만들어 나가야 된다는 것이다. . 지구 생태계는 본래 생산자, 소비자, 그리고 중간자가 있어 자연스럽게 순환체제를 유지시켜 나가면서 진화 발전해 나가고 있다. 이런 자연 생태계의 물질흐름을 우리들도 도입하여 지속가능한 체제로 전환시켜 나가야 된다는 것이다, 지구생태계 내의 물질은 끊임없이 순환하고 있고 쓸모없이 버려지는 것은 없으며 재활용을 통하여 지속가능한 세계를 만들어 나가고 있다. 이런 지구생태계에서의 물질순환방식을 도입한다면 인간 생활에서도 자원 부족이나 쓰레기 문제도 자연스럽게 해결할 수 있다는 것이다. 2015년부터 EU에서는 순환경제 실행계획을 발표하였고 순환경제체제로 전환을 위한 각종 제도적인 장치를 마련해 나가고 있다. 즉 우리들은 지금까지 자원을 채굴하고 사용한 후 이를 폐기하는 선형경제에서 살아왔다. 이런 선형경제체제에서 벗어나 사용한 자원을 100% 재활용한다면 쓰레기가 전혀 발생되지 않는 경제사회시스템을 만들어나갈 수 있는 것이다. 이는 산업구조를 근본적으로 바뀌는 작업이기 때문에 복잡한 과정을 거쳐서 이를 정착시켜 나가야 가능해 진다. 현재 전 세계 생활폐기물의 평균 재활용률은 20%에 불과하다. 그런데 이를 100% 재활용하기 위해서는 우선 신규 물량이 늘어나지 않도록 어느 정도 고정시켜 나가야 하는 소비절약이 전제 되어야 한다. 그리고 재활용품의 품질이 기존 상품과의 질에서 떨어지지 않아야 소비자들의 호응을 얻어낼 수 있어야 한다. 아런 노력들은 기존 경제체제를 근본적으로 구조 개혁하는 작업으로 산업체들의 반발이 나올 수밖에 없어 오랜 시간과 노력이 집중적으로 투입될 때에야 성공적으로 추진될 수 있는 사업이다. 앨런 맥아더 재단에서는 순환경제로 가기 위한 5가지 목표와 10가지 전략을 제시하고 있다. 우선 순환경제로 가기 위해서 제품 생산단계 디자인을 바꿔야 하고 쓰레기로 버려지는 것 없이 다시 자원으로 활용할 수 있는 자원관리 체계를 구축해야 한다. 그렇지만 이런 목표는 경제시스템과 조화를 이뤄져야 하며 물질이용방식의 변경이 경제시스템의 파괴나 몰락을 야기 해서는 안된다. 이를 위해서는 새로운 혁신과 인프라, 기술이 필요하고, 경제 시스템 내 이해관계자들 간의 협업을 통하여 지속적으로 정착시켜 나가야 하는 것이다. 또한 순환경제로 가기 위한 구체적인 이행 전략으로 기존의 3R을 넘어 10R 전략이 제시되고 있다. 10R은 스마트한 제품 생산 및 사용(R0 Refuse R1 Rethink, R2 Reduce), 제품 및 부품의 수명연장(R3 Reuse, R4 Repair, R5 Refurbish, R6 Remanufacture, R7 Repurpose), 물질의 유용한 활용(R8 Recycle, R9 Recover) 3개 그룹으로 분류된다. 1그룹은 제품 사용을 원천적으로 줄이거나(Refuse), 하나의 제품을 여러 사람이 공유하거나 한개의 제품이 여러기능을 가지게 하는 등 새로운 접근으로 제품 사용을 줄이거나(Rethink), 제조공정의 효율성을 높여 원료사용을 줄이는 방법(Reduce)을 통해 물질 사용량을 줄이는 전략이다. 2그룹은 버려지는 제품을 다른 사람이 사용하도록 하거나(Reuse), 고장난 제품을 수리해서 수명을 연장하거나(Repair), 오래 사용한 제품의 기능 및 성능을 복원하거나 업그레이드해서 수명을 연장하거나(Refurbish), 버려진 제품의 부품을 신제품과 동등한 수준으로 다시 제조하거나(Remanufacture), 버려진 제품 혹은 부품을 다른 용도로 사용(Repurpose)하는 것을 말한다. 3그룹은 물질을 재활용(Recycle)하거나 에너지 회수(Recover)를 통해서 유용하게 활용하는 것을 말한다. 우리나라에서 2018년 자원순환 기본법이 제정되어 순환경제 이행을 위한 각종 규제가 계속 나오고 있다. 제품의 수명연장을 위해서 제품설계 단계에서 제품 내구성과 수리 용이성을 높이도록 하고 있고 소비자의 수리권(Right to repair) 보장을 위한 조치가 강화되고 있다. 또한 재활용 활성화를 위해서 생산단계에서 재질 구조를 단순화하고 재생 원료 사용 의무를 부여하고 있다. 그리고 재고 물품의 폐기를 금지함으로써 과잉생산 억제 및 재고 물품의 재판매, 기부, 업사이클링 등을 생산자 주도로 하도록 유도하고 있다. 이러한 일련의 조치는 쓰레기를 버려지지 않으면서 소비자의 권리를 충족시켜야 한다는 요구와도 연결되어 있어 산업계의 지속적인 노력이 집중되어야 가능한 일이다. 따라서 순환경제는 생산자의 실질적 책임과 의무를 강화하여 제품의 생산 및 폐기단계의 물질 흐름을 변화시켜 나가는 ‘생산 – 소비 – 폐기’의 선형 경제체제를 구조적으로 개혁하는 엄청난 작업인 것이다. 경제 구조가 혁명적으로 바뀌는 것은 아닐지라도 기존의 생산 및 소비시스템의 변화는 불가피하기 때문에 새로운 산업의 기준이 만들어져야 한다. 그리고 재사용·재활용이 되지 않는 제품, 재생 원료가 사용되지 않는 제품은 시장에 판매되기 어렵게 만들어 하고 이를 경쟁력을 상실하도록 규제가 강화시켜 나가야 한다. 정부 규제강화와는 별도로 세계 주요 글로벌 기업들이 자발적으로 순환경제의 흐름을 이끌어 나가고 있다. 주요 식품, 전자, 자동차, 패션 등 기업들이 제품 내 재생 원료 사용 비율 목표를 자율적으로 제시하면서 제품 생산 사슬 내의 기업들의 변화를 촉진하고 있다. 당장 피부로 느낄 만큼의 변화는 미미할 수 있지만 시간이 지날수록 변화의 흐름이 거세질 것이고, 준비되지 않은 기업들은 경쟁력을 상실하고 시장경쟁에서 도태될 수밖에 없을 것이다. 재활용 체계를 강화해 양질의 재생 원료를 안정적으로 공급하는 것은 이제 단순한 환경문제가 아니라 산업의 문제로 기업들이 필요로 하는 원료를 공급하는 문제다. 그래서 재생 원료 공급이 되지 않거나 불안정하면 기업들의 산업경쟁력이 약화될 수빆에 없디. 국내 기업들은 ESG를 여전히 외부 장식용으로 취급하는 경향이 강하지만 앞으로는 ESG가 기업 내부 의사결정에서 실질적인 판단기준이 될 것이다. 당장 가격이 비싸다고 재생 원료 사용을 기피 하거나 재생 원료를 안정적으로 조달하기 위한 노력을 게을리한다면 장기적으로는 재생 원료 확보에 어려움을 겪을 것이다. 글로벌 기업들이 당장 비싸더라도 안정적으로 재생 원료를 확보하기 위해 장기계약을 체결하는 것은 미래를 준비하는 단계라고 보아야 할 것이다. 순환경제는 시작은 미미하지만, 큰 태풍이 될 것이며 탄소 중립도 순환경제체제 위에서 이뤄져야 성공적으로 추진될 수 있기 때문에 이를 성공적으로 추진하기 위해서 다함께 지혜를 모아야 할 것이다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-07-24
  • 탄소중립을 주도하는 한국 환경공단 이야기
    한국환경공단은 2010년 1월 1일에 한국환경자원공사와 한국관리공단을 통합 개편되어 새롭게 출발하였다. 이는 환경부 산하 위탁집행형 준정부기관으로서 환경공단의 설립목적은 “환경오염방지·환경개선·자원순환촉진 및 기후변화대응을 위한 온실가스 관련 사업을 효율적으로 추진함으로써 환경친화적 국가 발전에 이바지 한다.”고 규정하고 있다. 현재 인천광역시 서구 환경로 42(경서동) 종합환경연구 단지에 위치하고 있으면서 우리나라의 가장 큰 숙제인 탄소중립을 주도적으로 추진해 나가는 기관이라고 할 수 있다. 환경공단은 온실가스 감축을 위해서 배출권거래제, 온실가스·에너지 목표관리제, 온실가스 감축인지 예산제, 탄소포인트제 등은 물론, 탄소중립 생태계로의 전환에 필요한 재정지원을 하는 업무를 맡아서 하고 잇다. 올해 새롭게 조성된 기후대응기금의 수탁 운영까지 온실가스와 관련된 다양한 제도와 사업을 운영하고 있다. 온실가스 감축을 통한 탄소 중립 실현을 위해서는 경제·사회 전반에 걸쳐 모든 주체의 노력이 필요하다, 이에 환경공단은 산업계는 물론, 정부·공공기관, 일반국민까지 맞닿아 있어 이들이 원활하게 활동할 수 있는 기반을 마련해 나가야 한다. 즉, 각각의 제도가 제 기능을 발휘하여 모든 감축 주체의 동참과 노력을 이끌어 내는 한편, 제도별 운영을 통해 얻는 시사점과 노하우를 서로 연계시켜 공유할 수 있도록 노력하여 보다 더 큰 성과를 얻어 낼 수 있도록 해야 한다. 예컨대, 배출권거래제의 경우 이를 통해 관리되는 온실가스의 양이 국가 전체 배출량의 74%을 차지하고 있는 만큼, 이 제도에 참여하는 기업들이 필요로 하는 것이 무엇인지를 정확하고 빠르게 파악하여 이를 기후대응기금 운용 방향에 반영할 수 있도록 노력해야 한다. 또한, 2023년부터 본격 적용될 예정인 온실가스 감축인지 예산제의 경우 국가 재정이 온실가스 감축에 더욱 효과적인 방향으로 사용될 수 있도록 온실가스 감축효과 평가를 위해 정책별로 탄소감축 영향에 대한 객관화와 계량화, 성과지표 발굴·선정에 대한 연구를 강화해 나갈 방침이란다. 이와 더불어, 탄소중립과 함께 시대적 흐름의 양대 축이라고 할 수 있는 디지털 전환을 통해 더욱 효율적·효과적으로 탄소중립을 실현해 나갈 수 있는 방안을 마련해 나가야 한다는 것이다. 시시각각 발전하고 있는 디지털 기술을 공단 사업에 최대한 접목하여 환경서비스와 인프라를 스마트화하고 공단이 보유한 환경 데이터를 빅데이터화하여 정책수립 및 의사결정에 폭넓게 활용될 수 있도록 추진한다는 계획이다 지구적 기후위기 대응을 위한 사회적 요구가 커지면서 기업경영에 있어 ESG는 선택이 아닌 필수로 자리 잡게됐다. 지난해 세계 최대 규모 자산운용사 블랙록이 ESG를 핵심 투자지표로 삼도록 하며 특히 기업에 대한 ESG 정보공시를 의무화하면서 세계 연기금 자산운용사들이 이를 기반으로 하는 투자가 이뤄지고 있는 것이 글로벌 트렌드이라고 할 수 있다. ESG는 투자자 관점으로 이뤄지고 있어 준정부기관인 환경공단은 이런 국제적인 추세를 반영하여 접근해 나가겠다는 방침을 정하고 있다. 이해관계자 대상 설문 조사를 통해 탄소중립 실현을 위한 온실가스 감축, 폐기물 감축 및 자원순환 증대 등 공단이 수행하는 환경사업을 핵심이슈가 되어야 한다는 의견이 대다수를 차지하고 있다. 환경공단의 ESG경영은 환경여건 변화에 신속하게 대응하며 기관의 설립목적과 환경 전문성이라는 강점을 기반으로 추진하게 되었다. 특히 2022년은 기존의 환경사업의 충실한 이행 뿐만 아니라 탄소중립 기본법 시행에 따른 신규 정책지원 강화는 물론 공단 구성원들의 ESG 실천문화 내재화를 위한 노력을 하고 있다. 지난 5월에는 외부 전문가가 참여하는 ESG 위원회를 출범시켰으며, 이를 통해 ESG 추진계획의 실행력을 강화해 나가고 있다. 우리나라 환경정책은 과거 ‘환경’업무가 오염방지를 위한 국내규제이었다. 그런데 현재는 탄소중립을 기치로 경제성장을 위해서도 반드시 준수해야 하는 글로벌 규범으로 부상되면서 환경정책이 기업 등 일부 분야에서 기술·정책·시장 등 사회 전반적인 부문으로 확대되고 있다. 그간 환경정책이 규제 중심이었다면 이제는 필수적인 규제와 함께 포용적 지원의 기능이 강화되는 모습으로 점차 전환되고 있다고 할 것이다. 이 같은 관점에서 환경공단은 탄소중립 등 글로벌 요구에 부합하는 전환과정에서 뒤처지거나 소외되는 기업이 없도록 지원하고, 탄소 중립이 전 사회적으로 내재화될 수 있도록 가정과 지역 중심의 실천문화 구축에도 노력한다는 계획이다. 구체적으로 탄소배출권(ETS) 대상기업의 탄소중립 설비지원, 제조업의 스마트 생태공장 구축, 중소규모 사업장에 대한 맞춤형 기술지원 등을 강화해 나갈 계획이다. 그리고 전자영수증, 세제 리필 등 생활속에 탄소중립이 실천시켜 나갈 수 있는 기반 마련을 위해서 인센티브를 부여하는「탄소중립 실천 포인트제」운영, 지자체 탄소중립 전 과정 컨설팅 및 정보지원 등을 통해 지역주민들 속으로 탄소 중립 문화가 정착될 수 있도록 노력한다는 방침이다. 우선 탄소중립 선도기관으로서 2030년 NDC(‘18년 대비 40%감축)를 달성하고 2050년 넷제로를 실현할 수 있도록 온 힘을 다할 방침이란다. 탄소 중립이라는 도전적 과제를 실현하기 위해 사회 전반의 강력한 공감대 조성이 필요하고 이를 위해서는 정책을 결정하고 실행하는 전반에 결쳐 국민이 참여하는 것이 가장 효과적이라고 할 수 있다. . 이에 다양한 분야의 전문가가 탄소 중립, ESG, 디지털 전환 등 공단 주요 경영에 정례적으로 참여하도록 하여 주요 정책의 실행력을 높이고자 한다는 방침이란다. 다음으로 디지털 대전환 흐름에 선제적으로 대응하여 환경 서비스, 인프라의 디지털화를 선도해 나갈 방침이란다. 환경 공단의 전통업무에 디지털 신기술을 적용해 국민들의 더 높아진 환경질에 대한 요구를 충족시키며 하수도, 건설폐기물 및 소규모 사업장의 오염물질 배출에 ICT 기술을 접목하여 원격으로 감시, 관리하는 ‘스마트 하수도’,‘지능형 폐기물 안전처리체계’,‘소규모 대기배출 원격감시’,‘폐수배출량 모니터링 시스템’등을 구축해 나가겠다는 계획이란다. 환경공단은 지난해 국가 2050 탄소중립 선언 이후 탄소중립 이행을 위한 재정지원 기반 구축사업을 진행 중에 있다. 탄소감축 확산을 위한 2조5000억원 규모의 기후대응기금 수탁운용과 사업별 감축기여도를 평가하는 온실가스감축인지 예결산제도 운영기관으로 지정되어 국가 탄소중립 이행의 재정적 지원에 앞장서고 있다 시민이 함께하는 아이스팩 재사용캠페인, 영농폐비닐 재활용기반구축사업 등을 통해 “플라스틱 free 실현”에 기여 하고 있다. 2020년 부산에서 시작한 아이스팩 재사용 사업은 2021년 전국으로 확대되어 934톤의 미세플라스틱 발생 저감과 아이스팩으로 인한 환경오염 문제해결에 기여하였다. 또한, 영농 폐비닐의 수거, 운반 및 재활용체계를 구축하여 농촌환경개선 및 탄소배출 감축기반을 마련했다. 스마트하수도 구축사업으로 ‘탄소저감형 똑똑한 물관리’를 구현하고 있다. 전국 33개소 하수처리장에 ICT기반의 스마트 관리체계를 구축해 에너지 절감과 탄소배출 감축, 수질사고 및 도시침수 예방, 악취발생 저감 등을 실현하고 있다. 시민과 함께하는 “탄소중립실천포인트제” 시행으로 온실가스 감축문화를 확산하고 있다. 전자영수증 발급, 다회용기 사용 등의 탄소중립 실천활동 시 인센티브를 제공함으로써 생활 속 온실가스 감축활동을 장려하고 있다. 전국 4대 권역에 전기차 폐배터리 회수·보관·성능평가·매각을 총괄하는 미래폐자원 거점수거센터를 구축·운영함으로써 폐자원의 고부가가치 창출과 순환경제 체계구축에 기여하고 있다. 산업계에서도 탄소중립이 국가 경쟁력 강화와 기업의 생존을 위해 반드시 나아가야 할 방향이라는 인식하에 강도 높은 감축노력을 기울려야 한다. 정부는 이러한 노력을 지원하기 위해서 공급망의 주요 축을 담당하는 중소기업에까지 확산 되도록 돕는다는 방침이다. 또한, 수소에너지, 이산화탄소 포집·활용 등 아직은 충분히 활용되지 못하고 있는 탄소중립 기술들을 지속적으로 발전, 상용화토톡하여 탄소중립 목표 달성이 가능하도록 각종 지원사업에 매진해 나가겠다는 방침이란다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-07-11
  • 우주 태양광사업은 성공할 수 있을까?
    태양광이 지구에 도달하기 까지는 햇빛을 막는 대기 가스, 구름, 먼지, 날씨 등 영향을 받는다. 한국항공우주연구원에 따르면 1m² 태양전지 기준 발전량은 지상에선 0.4kW이다. 그렇지만, 지구 3만6000km 상공의 정지궤도에선 1.36kW에 달하며 우주 태양광 발전은 하루의 99%를 모두 발전에 쓸 수 있어 지상에 비해 효율이 무려 7배 이상이 될 것이라고 전망하고 있다. 이렇게 높은 효율로 모인 에너지를 우주 태양광 발전 과정의 ‘무선송전’ 기술을 활용해 필요한 지역에 필요한 만큼 빠르고 고르게 분배할 수 있다고 한다. 이렇게 되면 송배전 비용도 들지 않고 지상처럼 부지도 필요하지 않아 많은 장점을 갖게 될 것이다. 우주태양광사업은 우주로 발사되는 인공위성의 날개에 태양광 패널을 부착, 태양광 발전을 통해 전기를 생산하고, 생산된 전기를 마이크로파로 변환해 무선으로 지상에 내려 보낸다는 것이다. 그리고 마지막으로 지상에 설치된 안테나를 통해 마이크로파를 다시 전기에너지로 바꾸면 일반 전기로 사용할 수 있게 된다는 것이다. 많은 장점을 갖고 있는 우주 태양광 발전이지만 2020년 기준 정지궤도에 5톤 규모의 인공위성을 올리는데 1억~2억 달러가 들기 때문에 최근 일론 머스크가 이끄는 스페이스X가 '로켓 재활용' 신기록을 세우며 비용 절감 대책 방안이 주목받고 있다. 실제로 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 발사 비용은 지난 10년 동안 20분의 1로 줄어들었고 앞으로 지속적으로 감소추세에 있어 우주 태양광 개발에 한발짝 가까워지게 됐다고 한다. 현재 태양광 발전 위성을 우주로 올리는 비용은 1㎏당 평균 1만달러 수준으로 추산되고 있는데, 과학자들은 1㎏당 600달러 정도까지 낮아져야 실용화될 수 있을 것이라 보고 있다. 이를 해결하기 위해 다방면에서 기술 개발이 한창이고 초경량 태양전지 판을 개발하고, 돛을 펴고 태양 궤도를 돌 수 있는 ‘솔라 세일(solar sail)’을 이전보다 가볍게 조립하기 위한 방안을 모색하는 등 세계 각국의 노력이 이어지고 있다. 많은 우주 선진국들이 우주 태양광 발전에 재빠르게 도전하고 있다. 미 해군 연구소는 2020년 5월 ‘태양광 무선 전송 안테나 모듈(PRAM)’이 실린 소형 위성을 무인 우주비행체 ‘X-37B’에 실어 발사했다. PRAM 장치는 10W의 전기를 전송하는 능력이 있는데, 이는 태블릿을 충분히 작동할 수 있는 전력량이라고 한다. 그리고 2021년 3월에는 태양광으로 만든 전기에너지를 마이크로파로 바꾸는 에너지 변환 실험에 성공하여 우주 태양광 발전의 현실화에 한 발짝 다가섰다고 한다. 일본과 유럽에서도 무선으로 전력에너지를 전송하는 기술 개발에 힘쓰고 있다. 2015년 당시 일본은 무선으로 1.8kW의 전력을 마이크로파로 55m 떨어진 안테나에 보내는 실험에 성공하였다. 그리고, 현재는 2050년 우주 태양광을 상용화 목표를 실현하기 위해 기술 개발에 한참이다. 유럽우주국(ESA) 역시, 우주 태양광 실험을 위해 소형 위성을 발사할 계획을 밝혔다. 이 외에도 러시아, 중국 등 많은 국가에서 우주 태양광에 굉장히 큰 관심을 보이며 개발에 적극적으로 참여하고 있다. 지난해 7월 18일, 한국항공우주산업(KAI)은 스페이스X와 차세대 중형위성 4호 발사체 계약을 맺었다고 발표했다. 두 회사는 발사체 외에도 향후 항공우주 분야에서 전략적 제휴를 맺는 방안도 검토하고 있다. 테슬라 창업주 일론 머스크가 설립한 스페이스X와 손잡고 차세대 중형위성 발사체 개발에 나선다. 발사 성공률이 높으면서도 비용이 싼 스페이스X의 장점을 활용하기 위한 포석이다. 국내에서도 발사체 등 항공우주 사업에서 민간이 주도하는 ‘뉴 스페이스’ 시대가 본격화되고 있다는 분석이 나온다. 올해 테슬라의 창업자이자 최고경영자(CEO)인 일론 머스크의 야심작이자 세계 우주산업의 ‘게임 체인저’가 될 초대형 로켓 스타십의 첫 우주 궤도 비행이 예정되어 있다. 스타십은 한번 발사에 최대 150t(소형위성 400~500개 무게)을 지구 저궤도에 올릴 수 있도록 설계되었고 이는 인류가 지금껏 개발한 어떤 로켓보다 강한 성능이다. 게다가 스타십은 100% 재사용이 가능하다. 스타십이 우주 비행을 성공적으로 마치고 실전배치가 된다면 머스크의 또 다른 야심작인 우주 인터넷 ‘스타링크’의 구축에도 엄청난 속도가 붙을 것이다. 스페이스X는 현재 팰컨9 로켓을 사용해 한번 발사에 평균 48~53개 스타링크 위성을 지구 저궤도에 올리고 있다. 1월 1일 기준 1994개가 궤도에 올라갔다. 스타십의 발사 능력은 팰컨9의 10배로 한번 발사에 스타링크 위성 400~500개를 우주에 올릴 수 있다. 이런 스타십을 80~100회만 발사하면 머스크가 목표로 하는 스타링크 위성 4만2000개 발사를 완료할 수 있다. 머스크에게 스타링크 프로젝트가 중요한 이유는 이것이 그가 꿈꾸는 유인 달 기지 건설과 화성 이주 프로젝트의 주요 자금줄이기 때문이다. 머스크는 현재 스페이스X 산하에 있는 스타링크를 분사해 미국 주식시장에 상장하겠다는 계획을 수차례 공개적으로 밝혔다. 한화그룹은 올해 3월 한화그룹 내 여러 계열사에 흩어져 있던 우주 사업을 한데 모아 ‘스페이스 허브’를 출범하였다. 국내 대기업 중 유일하게 항공우주 사업을 전개하게 된 것인데, 한화그룹은 우주 산업을 신성장동력으로 삼으며 차근차근 개발에 힘쓰고 있다. 지난해 10월, 한화그룹의 우주사업이 신호탄을 알리게 됐는데. 최초의 한국 기술로 만들어진 한국형 발사체인 누리호에 한화그룹의 기술역량이 반영된 것이라고 한다. 누리호에는 한화그룹 방산 계열사 한화에어로스페이스가 순수 제작한 75톤급 액체엔진이 탑재되었다. 이 엔진은 누리호를 쏘아 올리는 핵심 부품으로 발사체의 심장과 마찬가지로 발사체가 중력을 극복하고 우주에 진입하기 위해서는 고온, 고압 등 극한 조건을 모두 견뎌 내는 강력한 추력이 필요하다. 한화에어로스페이스의 75톤급 액체엔진은 이를 견뎌낼 수 있도록 제작된 최첨단 기술의 집약체라고 한다. 한화그룹은 이외에도 우주 태양광 발전, 우주자원탐사, 우주 수송 셔틀 등 다양한 우주사업 모델을 개발할 예정이며 ‘태양광’ 산업에서 최강자로 나아갈 한화그룹의 우주 태양광사업에도 관심을 갖고 있다고 한다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-06-30
  • 되새겨 보아야 될 ‘인간없는 세상’
    기후위기와 코로나 팬데믹을 겪으면서 우리들은 지구생태계와의 어떤 관계인가를 새삼 되새겨 보게 된다. 산업혁명 이후 화석연료를 대량 사용하여 과학문명이 발달된 오늘날을 만들어 왔다. 환경주의자들은 ‘대량생산 - 대량소비 - 대량 폐기’라는 시장경제가 지구생태계를 망쳐왔다고 주장한다. 이에 반해 성장주의자들은 여전히 환경문제는 과학기술의 힘으로 극복할 수 있으며 인류는 지구생태계를 지배하는 주인역할을 해야 된다고 주장한다. 그렇다면 인간이 없는 지구생태계는 어떤 모습일까? 궁금해진다. 때마침 ‘인간 없는 세상’이라는 저서를 내놓은 미국의 유명 저널리스트이자 애리조나 대학 국제저널리즘 교수인 앨런 와이즈먼은 과학논픽션물에 관심을 갖지 않을 수 없다. 그는 “지구상에 갑자기 인간이 사라진다면 어떤 일이 벌어질까?”란 해답을 얻기 위해서 한국의 비무장지대를 비롯하여 터키와 북키프로스에 있는 유적지들, 아프리카, 아마존, 북극 등 전 세계의 구석구석을 누비는 세계 일주를 하였다. 그리고 고생물학자 · 해양생태학자 · 지질학자 · 한국 비무장지대의 환경운동가들 등 다양한 분야의 전문가들과 만나서 의견을 나눈 내용들을 나름대로 정리해서 만든 책이라고 한다. 이에 타임지는 이를 “세계가 함께 읽어야 할 올해 최고의 논픽션"이라는 극찬을 하였고 뉴스위크는 "21세기 인류에게 계시록으로 남을 책"이라는 찬사를 아끼지 않았다. 인간이 사라진 바로 다음날, 자연은 곰팡이나 흰개미, 왕개미, 바퀴벌레, 호박벌, 작은 포유류에 의해서 건물은 점거당하게 될 것이다. 그리고 인간이 없어 난방이 되지 않는 건물에는 배관이 터져버리고 압력 때문에 유리창이 깨지고, 수영장은 거대한 화원으로 변하게 될 것이다. 인간이 만들어 놓은 것 중 몇 천 년 동안 잔존할 가치가 있다고 보는 예술품, 건축물 등은 아무런 의미를 갖지 못하게 된 것이다. 다만 용기 부식으로 인한 시한폭탄이 되는 물건들이 수시로 터질 것이란다. 전기가 없어 방어력이 사라진 것, 페인트칠을 하지 않아 녹이 슬어버린 도시의 다리에는 코요테를 비롯한 다양한 동물들이 점거 하게 될 것이다. 오히려 지하 밑의 건물들과 바다 밑으로 가라앉은 건축물이 더 안전할지도 모른다. 당연히 생태계에서도 큰 변화가 일어 날 것이다. 특히 인간에 적응해서 살았던 동물들은 대부분 사라질 것이고 예전에는 존재했지만 지금은 지구 상에 존재하지 않는 다양한 생물들이 있었던 것처럼 되살아 날 것이다. 지구가 멸망해도 끈질긴 생존력을 보일 것 같던 무적의 강자 바퀴벌레도 사라질 것이라고한다. 즉 바퀴벌레가 열대출신이라 난방 없는 아파트 건물에서 동사하게 될 것이라 한다. 인간이 버린 쓰레기에 의존하고 살던 쥐들은 쓰레기가 없어지면서 아사하거나 불타버린 고층 고층건물에 둥지를 튼 맹금류에 의해 잡혀 먹히게 될 것이다. 그리고 인간에게 길들여진 마차와 공원경찰이 이용하던 말들도 야생 상태로 돌아가 번식하지 않는 한 사라져 결국 제일 타격을 입는 것은 인간에 적응해서 살았던 동물들이라는 것이다. 폐허가 된 도시. 사람의 흔적은 찾아보기 힘들고 제 멋대로 자란 풀들과 빌딩 전체를 감아 올린 넝쿨. 깨진 유리창과 허물어져 내린 벽. 번쩍거렸을 고층건물을 그 높이만 겨우 알아볼 정도로 너덜너덜 해지고 부식된 기둥은 언제라도 무너질 것 같은 불안감을 줄 것이다. 갈라진 아스팔트 사이로 나무들이 자라있고 다수의 새들과 곤충, 동물들이 어우러져 마치 도시의 흔적을 가진 밀림의 모습으로 변화할 것이다. 폴란드의 옛날 푸차 원시림을 통해 보여주는 경이로움이 인간이 자연을 관리하겠다는 것이 얼마나 큰 오만인지를 알게 만들었다. 그리고 대한민국의 민간인통제선(민통선)이라는 구역의 비무장지대에 반세기 동안 사람이 거의 살지 않았고 인간이 없어지자 생물들이 가득한 곳으로 변했다. 한때 동족의 원수가 되어 싸우던 지옥같은 곳이었는데 사라질 뻔한 야생동물들의 피난처가 되었다. 결국 인간이 개발한다는 것은 자기네들이 편리한 생활을 위한 방안일 뿐 지구생태계에는 오히려 큰 부담이 되고 있다는 사실을 우리들은 쉽게 이해할 수 있다는 것이다. 인간이 이루어낸 많은 문명들은 결국 그렇게 인간들의 생활방식에 맞게 자연을 바꾸어 낸 것들이어서 인간과 함께 사라지게 된다는 것이다. 기존의 화학성분들을 재배열해서 가공하고 땅속에 머물러 있던 것들을 밖으로 끄집어 내었던 것들이 사라지게 지구생태계는 자연순환의 원리에 따라서 진화발전해 나갈 것이다. 뉴욕의 공원을 예로 들자면 세익스피어의 작품에 나오는 분위기를 내고자 유럽에서 공수해 온 새와 식물들을 낯선땅에 옮겨놓고 토종의 힘에 죽게 하지 않기 위해 정원사의 끊임없는 보살핌을 받고 있다. 단순히 인간의 판단하에 저마다 대륙에 살던 것들을 다른 지역으로 인위적으로 이동시킴으로써 생태계에 변화를 주어 토종 생물을 멸종시키는데 지대한 영향력을 미치기도 했던 것이다. 인간이 사라지면 이 모든 것들이 본래의 것이 더 강한 힘을 찾아 서서히 회복을 하고 저마다 제자리를 찾게 되며 기존의 생태계의 모습이 되살아나게 될 것이다. 우리들은 번창했던 마야문명을 고고학자들에 의해 발견되기 전까지 기억할 수 없었던 것처럼 인간이 사라지면서 인간이 누렸던 문명도 사라지면서 지구생태계는 원래의 모습을 되찾아 가기 마련이다. 인디언이라 불리는 아메리카 원주민은 "생물이든 무생물이든 만물에 영혼이 깃들여 있다"고 믿고 있다. 세상에 존재하는 모든 것은 인간과 뿌리를 함께하는 형제 자매라고 여긴다는 것이다. 이런 사상은 위대한 문화예술을 창조해냈지만, 콜롬버스 이후 무참히 말살되고 말았다. 요즈음 세계 각국에서는 '인디언의 자연관'에 큰 관심을 보이면서, 인디언문화 발굴·복원에 많은 관심을 갖고 있다. 우리들이 즐겨 부르는 ‘천개의 바람이 되어’라는 노래도 인디언 추장이 죽기 전에 유언으로 남긴 詩라고 한다. "내 무덤앞에서 울지 말아요/나는 거기 없어요/잠들어 있는 것이 아니지요/천 갈래 바람이/ 천갈래 바람이 되어/저 넓은 하늘을 떠다니고 있지요/가을에는 햇살이 되어 농토를 비추고/겨울엔 다이아몬드처럼 반짝이는 눈이 되고/아침엔 새가 되어 당신을 깨우고/저녁엔 별이 되어 당신을 지킵니다" . 죽는 사람이 오히려 살아 있는 사람을 위로하는 노래. 죽음은 이별이 아니라, 영혼이 되어 온갖 모습으로 변하면서, 살아 있는 사람과 함께한다는 애니미즘 사상이 나타나고 있다. 일본에서 '천갈래 바람이 되어'란 제목의 책이 나오고, TV드라마, 연극·영화가 만들어지고, 모든 장례식장에서는 이 노래가 울려퍼지고 있다고 한다. 기후위기와 코로나 팬데믹으로 갖은 시련을 겪고 있는 세계 인류에게 인디언의 자연관은 큰 위로가 된다. 우린 다시 인디언의 자연관으로 되돌아 갈 수는 없는 노릇일까? 다시 한번 되새겨보면서 지구생태계에게 고해성사라도 해야 되지 않겠느냐는 교황의 교서를 되씹어 보아야 할 것이다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-06-20

실시간 환경 경제 이야기 기사

  • 물은 우리의 생명이다.
    SBS가 창사 10주년 기념으로 2001년부터 시작된 캠페인이 14년이나 지속돼 왔다. 사실상 TV프로그램이 14년이라는 장수하기란 쉬운 일이 아니다. 그 만큼 우리들이 살아가는데 물에 대한 비중이 높고 환경에서도 많은 부문을 차지하고 있기 때문이다. 사실 물이 없다는 지구상에 생명이 존재할 수 없다. 그래서 물은 생명이라고 할 수 있어 물을 소중하게 관리하고 이를 지켜 나가야 하는 것이다. 인공위성에서 지구를 바라보면 온통 물로 뒤덮인 지구는 파랗게 보인다. 사실상 지구표면의 4분의 3이 물로 되어 있다. 그렇지만 지구표면의 물중 97.2%가 바닷물이고 나머지 물은 3%정도에도 미치지 못한다. 만일 바닷물을 제외한다면 만년설과 빙하가 76.7%, 지하수가 22.3%를 차지하고 있다. 사실상 우리들이 사용할 수 있는 지표수는 겨우 0.9%에 불과할 뿐이다. 이런 지표수를 우리들은 생활용수, 공업용수, 농업용수 및 유지용수 등으로 사용하고 있다. 지구상에 존재하는 물은 기상수, 지표수, 지하수로 구분한다. 기상수는 하늘에서 내리는 비, 눈, 우박 등이며 지하수는 지표수가 지층을 통해서 스며든 물이다. 그래서 하천이나 호수 등에서 얻어지는 지표수는 우리가 사용할 수 있는 물의 전부인 것이다. 또한 물은 고체, 액체, 기체로 변하면서 순환되는 특성을 지니고 있다. 즉 대기 중에 있는 수분을 응축하여 지상에 비와 눈이 내리고 지표상의 물은 하천과 호수로 흘러들어간다. 결국 지표수는 바다로 가거나 토양을 뚫고 지하로 내려가게 된다. 이렇게 물이 순환되면서 오염된 지구환경을 확산시켜 더욱 오염시키고 있다. 환경이란 자체적으로 자정능력을 갖추고 있어 일정한 한도 내에서 오염물질이 유입되면 스스로 정화시켜 나가는 특성을 지니고 있다. 그런데 자정능력을 벗어나 오염물질이 유입될 경우 자정능력은 작동되지 않고 더욱 큰 악순환을 일으키는 원인이 된다. 따라서 우리들이 환경을 지켜나가지 않으면 환경도 우리들을 지켜주지 않는다는 사실을 우리들은 깨달아야 하는 것이다. 물은 우리들에게 생명력을 유지시켜 주고 건강을 지켜주는 생명과도 같은 물질이다. 수질오염은 우리들의 생명에 위협을 주는 일이며 건강을 해치는 가장 큰 원인이 된다. 따라서 수질오염을 개선시켜 나가는 일은 국민의 생명보호를 책임지고 있는 정부의 당연한 의무이며 최대의 당면과제라고 할 것이다. 세계보건기구(WHO)는 “인류의 질병 가운데 80% 이상이 마시는 물과 관련되어 있다.”고 밝히고 있다. 따라서 좋은 물을 마시는 것이 결국 질병을 예방하고 건강을 유지시켜 나갈 수 있는 비결이 된다는 것이다. 당뇨병, 고혈압, 신장염, 방광염 등 소위 생활습관병들은 거의 모두 체내의 ‘물 순환 시스템’의 교란 때문에 생기는 질병이다. 특히 나이가 들면 쉽게 걸리는 중풍(中風)도 엄밀히 따지면 세포내 수분 공급의 부족에서 생기는 병이라고 할 수 있다. 만일 물이 부족하여 혈액이 끈적끈적해진다면 물의 체내순환 시스템이 교란을 일으켜 각종 질병을 유발하게 된다. 그래서 끈적끈적하게 탁한 혈액은 바로 만병의 근원이 되는 것이다. 때문에 좋은 물을 마셔서 혈액의 점도를 낮춰 주어야 한다. 이는 어떤 음식이나 어떤 보약보다도 좋은 물을 마시는 것이 우리 건강을 지키는 비법이라는 것을 알려주고 있는 것이다. 좋은 물을 충분히 마셔 혈액을 맑게 하고 신체 내 물 순환 시스템을 활성화시키는 것이 우리들의 건강을 지켜 주는 비결인 것이다. 그래서 국민건강보호의 책임을 지고 있는 정부는 당연히 좋은 물을 온 국민에게 공급해 주는 일이 가장 큰 당면과제가 되는 것이다. 우리가 유해성 물질이 들어 있는 나쁜 물을 마신다면 우선 피부병을 유발시키고 위장장해를 일으키게 된다. 그리고 소아암이나 백혈병을 유발하고 각종 질병의 원인이 된다. 또한 기형아 출산이나 아토피 피부병 등으로 자식들에게까지 악영향이 미치게 되는 것이다. 그래서 생수업체들이 오염되지 않은 좋은 물을 생산하기 위해서 바다 속 깊은 곳에서 심층수를 개발하여 판매하고 있다. 우리들이 매일 마시는 좋은 물은 바로 우리들의 건강과 직결되기 때문에 좋은 물을 확보하는 일은 무엇보다 중요한 과제라고 할 것이다. 그렇다면 어떻게 좋은 물을 선정하여야 할 것인가? 일본 물 연구회 하야시 히데미쓰 박사는 ‘좋은 물’의 요건으로 “유해성분이 없어야 하고, 미네랄 성분을 적당히 함유해야 하며 수소이온 농도인 pH가 7.5 ~ 8.5ppm의 약알칼리성이 좋다’고 한다. 우리나라의 연간 수자원총량은 1,276억 톤으로 이중 45%인 545억 톤은 증발 및 침투로 손실되고 39%인 493억 톤이 홍수 시 바다로 유실된다. 다만 18%인 238억 톤만이 평상시 유출되고 있어 총 이용량은 331억 톤에 크게 미달하는 물부족국가이다. 따라서 물 사용은 하천수 이용이 161억 톤, 댐 이용이 133억 톤, 지하수 이용이 37억 톤으로 절반이상을 댐이나 지하수로 해결해 나가고 있다. 이에 물 부족 문제를 해결해 나가는데 많은 재정부담이 된다. 용도별로 보면 농업용수 158억 톤(48%), 생활용수 73억 톤(22%), 공업용수 29억 톤(9%), 유지용수 71억 톤(21%)으로 구분된다. 한편 우리나라에 18,800여개나 되는 호소는 사실상 수질오염의 온상지로 변해 가고 있다. 여기에 4대강 개발사업을 추진하면서 엄청난 보까지 설치되어 전국 각지는 심각한 수질오염으로 몸살을 앓고 있는 실정이다. 호소란 거의 폐쇄 공간이어서 소량의 유기성, 무기성 물질이 유입돼도 유출되는 퇴로가 막혀 지속적으로 오염물질은 쌓이게 된다. 따라서 날이 갈수록 호소의 수질오염도는 더욱 심화되기 마련이다. 결국 흐르지 않는 물은 썩기 마련이라는 진리를 뒤늦게 터득하여 정부는 호소의 수질오염문제를 총량관리체제로 해결해 나갈 채비를 하고 있다. 일부 전문가들은 수질오염의 온상지를 해수유통으로 해결하자는 제안을 하고 있다. 그러나 절반가량 사용하는 농업용수 문제는 어떻게 해결해 나갈 것인지 방안을 마련할 수 없다. 그래서 우리나라의 수질오염 해결에는 첨단기술을 동원하고 철저한 수질오염 예방조치를 통하여 이를 점차 완화시켜 나가는 방안이 모색될 수밖에 없는 것이다. 수질오염의 주된 원인은 생활하수, 공장폐수, 축산폐수, 농약과 비료 등이다. 그 중에서도 가정에서 버려지는 생활하수가 수질오염의 70% 정도를 차지할 정도로 중요한 부문을 차지하고 있다. 특히 모든 가정에서 사용되고 있는 합성세제는 석유의 추출물로 합성된 제품이기 때문에 미생물에 의한 분해가 어렵다. 또한 물 위에 거품이 생기게 되어 산소가 물속으로 녹아 들어갈 수 없게 되어 햇빛을 차단시켜 플랑크톤의 정상적인 번식을 방해한다. 더욱이 합성세제의 세척력을 높이기 위하여 ‘인’을 넣을 경우 부영양화 현상을 일으켜 물을 썩게 한다. 때문에 최근 각국에서 합성세제에 인의 사용을 규제하고 분해가 잘되는 식물성 세제를 널리 권장하고 있다. 한편 가정에서 버려지는 음식찌꺼기, 분뇨, 쓰레기와 축사에서 흘러나오는 폐수 등에서도 유기물질이 발생하게 된다. 유기물질은 미생물에 의해 분해되고 물속의 산소를 소모시킨다. 그런데 많은 유기물질이 배출되면 산소부족이 발생하게 되며 메탄, 황화수소 등의 냄새가 나는 가스가 나오기도 한다. 따라서 물속에 산소를 공급해 주는 시설과 미생물을 활성화시켜 자정능력을 강화시켜 나가는 방안을 모색하여 나가야 한다. 공장 폐수, 산업 폐기물, 쓰레기 매립장 등이 하천으로 흘러들어 독성이 강한 카드뮴, 수은, 크롬, 구리, 납, 니켈, 아연, 비소 등 중금속은 물속에 남게 된다. 이는 인체에 각종 질병을 유발시키는 원인이 되어 철저하게 관리해 나가야 한다. 한편 농약과 비료는 실제로 논 밭에 흡수되는 양은 3분의 1에 불과하고 나머지 대부분은 비가 오면 하천을 휩쓸려 내려가 하천오염원이 되고 있다. 이는 또한 바다까지 내려가 바다를 산성화시키는 요인이 되고 있다. 따라서 농약과 비료를 적게 사용하거나 아예 유기농으로 전환시켜 나가는 방안이 검토되어야 할 것이다. 더욱이 농약과 비료를 많이 사용하게 되면 토양이 산성화되어 아무런 생물체가 살 수 없게 되고 이는 또한 사막화의 원인이 되는 것이다. 따라서 토양오염원으로써 농약과 비료를 다른 물질로 대체하여 토양을 살려나가는 방안도 마련해야 될 것이다. 우리가 명심해야 할 사항은 환경을 오염시키기는 쉬워도 이를 해결 하는 일은 쉽지 않다는 사실이다. 즉 많은 비용과 시간, 여기에 첨단기술까지 요구되어도 사실상 수질오염문제를 해결되지 않고 있다는 사실을 명심하고 환경문제를 해결해 나가야 할 것이다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-03-09
  • 좋은 공기를 마셔야 하는 이유
    우리들은 한시라도 숨을 쉬지 않으면 살 수 없다. 이는 공기 중에 산소를 흡수해야 하기 때문이다. 공기 중에는 산소가 21% 정도 차지하고 질소는 78%를 차지한다. 그 이외 아르곤, 이산화탄소, 헴륨, 네온, 크립톤, 크세논 등 기체가 있다. 우리들은 산소를 흡수하여 활동하는데 필요로 하는 에너지를 생산한다. 산소가 없으면 에너지를 생산할 수 없어 결국에는 죽을 수밖에 없다. 병원에서 중환자에겐 순수한 산소를 공급해 준다. 즉 산소의 분압을 높여 혈액속의 산소 헤모글리빈을 증가시켜 각 세포로 산소가 신속히 공급되어 필요한 에너지를 얻도록 하고 있다. 일본 의학자 노구치 히데요(野口英世)는 그의 저서에서 “모든 질병의 원인은 산소 결핍증에서부터 비롯된다. 암이나 심장병도 세포의 산소결핍증에 의해서 발생된다.”고 주장하였다. 과식은 내장을 혹사시키고 장기에 무리를 주어 유독성 노폐물을 체내에 생성시키는 역할을 한다. 이런 노폐물을 배설하기 위해서는 다량의 산소가 요구된다. 매일 부지불식간에 섭취하는 합성착색료, 인공보존료, 합성감미료 등을 중화시키기 위해서도 역시 다량의 산소가 필요하다. 바로 이런 시점에서 변비가 찾아오는 것이며 일단 변비가 생기면 체내에 일산화탄소가 발생하여 축적됨으로써 질병을 수반하게 된다. 뇌는 인체를 지배하는 중추센터로서 145억 개의 세포가 활동하고 있다. 따라서 뇌세포가 정상적으로 활동하기 위해서는 다량의 산소가 필요하다. 활동시와 정지시에 산소 소비량에 큰 차이를 보이고 있는 근육과는 달리 뇌는 다량의 산소를 항상 필요로 한다. 그 산소를 보급하기 위해서 뇌에 순환하는 혈액은 막대한 양으로 1일 약 2,000리터에 달한다. 이것은 인체의 총 혈액양의 400배에 가까운 값으로 만약 산소가 부족한 경우에는 즉시 뇌의 기능에 중대한 장애를 일으키게 된다. 또한 그 공급이 끊어질 경우 뇌의 활동이 곧바로 정지해 그대로 30초 계속되면 세포는 파괴되기 시작해 2, 3분 안에 재생불능이 된다. 이른바 식물인간은 뇌세포 파괴가 대뇌피질로 머물 경우이고 한층 더 진행해 골수질에 이르면 뇌사가 된다. 정상적인 어른의 호흡량은 1회에 450~ 500ml로 그 중 산소의 섭취량은 20%이다. 폐안에는 보통 호흡에도 움직이지 않는 공기(기능적 잔기량)가 3,000ml 있다. 그렇지만 그것은 주위 환경의 급격한 변화로부터 신체를 지키는 일종의 안전장치의 역할을 하고 있다. 신체중의 혈액은 심장의 펌프에 눌러져 2, 3분마다 허파꽈리의 주위의 가는 혈관을 통하여 신체 전체를 돌고 있다. 검푸르게 완전히 지쳐 버린 혈액은 폐에 넣어서 신선한 산소가 많은 공기에 접한다. 거기서 혈액은 옮겨 온 탄산가스를 버려 새로운 산소를 거두어 들여 진홍의 생생하게 된 혈액으로 다시 태어나게 된다. 인간은 산소를 신체의 구석구석의 세포까지 쉼 없이 보내지 않으면 살아갈 수 없다. 그 기능을 하는 것이 심장과 폐이고 폐에는 좌우로 약 7억 개의 허파꽈리가 있다. 허파꽈리로부터 혈액을 받아들여진 산소는 심장의 펌프 작용으로 체내에 보내진다. 심장은 살아있는 동안 박동을 계속한다. 매분 70회로 1일 약 10만회, 80년간으로 환산하면 약 30억 회로서, 자고 있는 동안에도 전신에 혈액을 계속 보낸다. 그리고 놀랄만한 사실은 그 에너지원은 관상동맥으로부터 주어지는 산소뿐이다. 효과적인 혈액의 공급은 심폐기능에 있어서 기본적인 기능이다. 그런데 대부분 현대인의 혈액은 운동부족과 적절치 못한 식습관 때문에 산성화되고 점성화되었다. 콜레스테롤을 포함한 혈액은 혈관에 부착되어 혈액의 흐름을 방해해 모든 성인병의 근원이 되고 있다. 그러나 산소의 공급을 통하면 쇠약해진 심폐기능이 효과적으로 회복될 수 있다. 신체 안에 모든 세포에는 기능을 완수하기 위한 에너지가 필요하다. 세포 소기관(포도당이나 지방산을 산화해 에너지화 하는 곳)은 우리가 먹은 음식과 산소의 결합에 의해 에너지를 발생시켜 모든 육체가 기능을 영위하는데 필요한 근육을 사용할 수 있다. 신체가 산소를 에너지자원으로 연소시키면 노폐물로서 탄산가스가 발생해 탄산가스가 쌓이면 뇌나 심장 또는 중요한 장기의 움직임이 나빠진다. 그 때문에 폐는 산소를 연속적으로 결합해 심장이나 다른 기관으로 탄산가스를 배설해 혈액의 산성화를 막고 있다. 이런 가스교환에 의해 피로가 잡혀 활력을 저축할 수 있게 된다. 혈관을 철도 레일에 비유한다면 혈액은 화차에 해당된다. 수송되는 물질은 산소, 영양분, 호르몬, 면역체, 중간대사물, 노폐물 등이며 점도는 물의 약 5배에 달한다. 체혈액의 총 중량은 체중의 13분의 1이다. 그 중에 지경이 7.7미크론인 원반형의 적혈구는 1㎠에 1만 3천개가 들어갈 수 있는 크기이며 1㎟의 혈액 중에 포함된 적혈구의 수는 남자는 500만 개, 여자는 450만 개로 추산된다. 적혈구는 새로 조혈된 후 100 ~ 120일이 지나게 되면 그 기능을 다하고 스크랩(찌꺼기) 상태로 변해 장기로 배출된다. 백혈구는 1㎟의 혈액 중에서 약 6천개가 있으며 수명은 10일정도로 같은 사람의 백혈구 일지라도 조건에 따라 그 상태가 여러 가지로 달라진다. 백혈구는 신체 상태에 따라서 그 수가 증감하면서 세균을 박멸함으로써 신체를 보호하는 보디가드 역할을 한다. 혈액중의 산소가 증가하는 것은 그 산소를 운반하는 적혈구(헤모글로빈)가 늘어난다는 것을 의미한다. 산소가 증가하면 혈액량이 늘어나 다량의 혈액이 혈관으로 흐르게 되며 그때 혈관의 내벽에 붙어 있던 콜레스테롤 등의 불순물들이 씻겨 내려가게 된다. 따라서 혈액 자체가 정화됨은 물론 가뿐한 몸으로 다시 태어나는 상쾌함을 맛보게 된다. 호흡이라고 하면 코나 입을 통해서 폐로 하는 것이 보통이다. 피부도 땀구멍을 통해 호흡하여 피부조직내에 당류를 연소하여 이산화탄소와 물로 분해시키는 반응과 함께 외기와 호흡한다. 피부호흡을 통해 피부열을 발산, 유독물질(피부독소) 배설, 수분증발 등 매우 중요한 역할을 담당한다. 피부호흡은 폐호흡의 1%정도의 적은 양이지만 피부호흡을 차단하면 40분 이내로 사망할 만큼 중요하다. 때문에 신체의 절반이상 화상을 입으면 위독상태에 빠지게 된다. 이는 호흡작용과 함께 체온조절작용이 없어지기 때문이다. 피부의 표면에 있는 땀 선과 표피 지방선으로부터 수분과 기름성분이 신체의 밖으로 지속적으로 배출된다. 신선한 산소를 공급하는 것은 우리 몸 구석구석의 세포에 대사활동을 활발하게 하여 체내의 일산화탄소, 이산화탄소 기타 불순물의 배설을 촉진하고 모든 기능의 조절을 담당한다. 이 때문에 충분한 산소의 공급은 자연스럽게 피부의 혈액순환을 원활하게 하여 건강하고 탄력있는 피부를 만들게 된다. 셀롤라이트는 지방과 체내의 수분, 노폐물이 혼합된 스폰지처럼 생긴 물질로 피부표면이 울퉁불퉁하게 되는 것이다. 여성들 중에 85%가 가지고 있는 셀룰라이트를 없애는 효과적인 방법 중에는 마사지와 충분한 산소공급이 있다. 그런데 마사지는 임파선을 직접 자극하고 셀룰라이트 덩어리를 깨뜨려 피부표면의 부풀어 오른 부분을 부드럽고 매끄럽게 만드는데 효과가 크다. 충분한 산소의 공급은 체내 탄산가스의 배출을 원활하게 하고 헤모글리빈의 활동을 완성하게 하여 셀룰라이트를 줄여준다. 우리는 좋은 공기을 마셔야 건강하게 살 수 있다. 우선 좋은 공기가 되려면 먼지가 없고 유독성분이 없으며 병원균이 없는 공기이어야 한다. 그리고 적절한 습도인 55% 정도를 유지해야 쾌적해질 수 있다. 습도는 피부의 신진 대사와 기관지 건강에 매우 중요한 역할을 한다. 축농증이나 기관지염 폐렴을 일으키는 병원균은 건조한 분위기에 잘 번식하기 때문이다. 또한 음이온이어야 전해질을 이온화시켜 혈액을 정화해주고 엔도르핀과 같은 물질을 발생케 해 면역기능을 상승시킨다. 그래서 세균이나 먼지 꽃가루와 곰팡이 등의 오염된 입자를 떠다니게 하는 양이온을 중화하여 침전시키는 공기정화가 요구된다. 각종 전자제품에서 나오는 전자파와 X선 등은 높은 에너지를 가지고 있으므로 공기 중 양이온을 형성하는 원인이 된다. 양이온이 많아지면 천식과 기관지염 두통 신경과민 무기력증 피부염 기형아 출산등과 같은 병을 초래한다. 이와 같이 좋은 공기가 우리 몸의 건강에 필수적인 비타민과 같은 것이어서 좋은 공기를 마셔야 건강하게 살 수 있다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-03-05
  • 면역력을 강화시키는 테레사 효과와 대중문화
    테레사 수녀는 평생 가난한 자를 위해 사랑과 봉사를 베풀다 87세의 나이로 운명하셨다. 이런 테레사 수녀를 연상함으로써 면역체계가 강화된다는 연구결과가 나와서 전 세계 의료학계에서 이를 널리 활용하고 있는 실정이다. 1998년, 미국 하버드대학교 의과대학에서 ‘남을 위한 봉사활동을 하거나 선한 일을 보기만 해도 인체의 면역기능이 크게 향상된다’는 사실을 발견하고 이를 테레사 수녀효과 또는 슈바이처효과라고 부른 보고서를 내놓았다. 사람의 침에는 면역글로불린 A(Ig A)라는 면역항체가 들어 있다. 근심이나 긴장상태가 지속되면 침이 말라 이 항체가 줄어든다. 그런데 테레사수녀의 일대기를 그린 영화를 보여주었더니 면역항체수가 50% 증가했다는 사실을 발견하였다. 사람들에겐 실제로 남을 도우면 느끼게 되는 최고조에 이른 기분 즉 '헬퍼스 하이(Helper's High)가 있다. 남을 돕는 봉사를 하고 난 뒤에는 거의 모든 경우 심리적 포만감이 며칠 또는 몇 주 동안 지속된다. 의학적으로도 혈압과 콜레스테롤 수치가 현저히 낮아지고 엔돌핀이 정상치의 3배 이상 분비되어 몸과 마음에 면역력이 강화된다는 것이다. 그래서 우리들은 공해탈출과 스트레스 극복이 면역력을 강화시키는 방편으로 ‘테레사 효과’를 생활화하는 것이 건강에 도움이 된다는 사실을 명심하여야 할 것이다. 1979년, 세계야생동물재단 테오 콜본박사가 쓴 ‘도둑맞은 미래’에서 합성화학물질에 의한 환경호르몬의 피해가 우리들을 얼마나 심각하게 괴롭히고 있는가를 잘 설명해 주고 있다. 환경 호르몬은 내분비 교란 물질로 몸속에 그대로 남아 진짜 호르몬과 같은 작용을 하고 있기 때문에 붙여진 이름이다. 독성물질들을 몸속에 축적하게 되면 몸속의 항상성 유지와 발달과정을 조절하는 호르몬 역할을 간섭하는 내분비계 장애물질이 된다. 그리고 수용체와의 결합과정에서 호르몬 모방작용, 차단작용, 촉발작용과 간접영향 작용 등의 작용 메커니즘을 갖는다. 호르몬 모방작용은 내분비계 장애물질이 마치 정상 호르몬처럼 호르몬 수용체와 결합하여 세포반응을 일으킨다. 그러면서 정상 호르몬보다 강하게 또는 약하게 작용하여 내분비계를 교란시킨다. 호르몬 차단작용은 내분비계 장애물질이 호르몬 수용체의 결합부위를 봉쇄하여 정상 호르몬의 수용체 접근을 차단함으로써 내분비계의 기능을 갖지 못하게 하는 것이다. 이렇게 해서 사람의 몸에 정상 활동을 방해하고 각종 질병을 유발시키는 인자로서 역할을 하게 되는 것이다. 컵라면 포장용기에 뜨거운 물을 넣으면 발암물질이 나온다. 살충제로 쓰이던 DDT 그리고 PVC로 만들어진 어린아이들의 장난감에서도 발암물질이 유출된다. 이와 같이 각종 산업용 물질, 살충제, 농약, 유기중금속류, 다이옥신류, 의약품으로 사용되는 합성 에스트로겐류 등 합성화학물질이 바로 환경 호르몬 유발요인으로 의심받는 물질들이다. 그래서 우리들은 온통 발암물질로 포위된 세상에 살아가고 있다. 요즈음 기형으로 세상에 나온 생물들을 쉽게 발견하게 된다. 우리나라 종합병원 입원병동에 있는 환자의 90%이상이 암 환자라고 한다. 가장 많은 암 환자는 위암이며 간암, 폐암, 백혈병, 당뇨, 신장, 자궁암 순이다. 암을 극복하는 대책은 주변의 환경오염 제거와 발암물질의 노출을 우선적으로 막는 일이라고 한다. 그렇지만 우리들은 농약 등에 오염된 토양에서 생산된 채소 등을 통해 발암물질을 매일 먹고 살아가고 있다. 물론 부자들은 농약과 비료를 사용하지 않은 유기농산물을 선택하여 먹으려고 애를 쓴다. 그렇지만 유기농산물은 보통 2배 이상 비싸고 일반 농산물과 식별하기 힘들어 유기농산물을 먹고 살아간다는 것조차도 쉽지 않은 것이 현실이다. 어린이 아토피 피부병, 성인들의 만성피로 증후군, 직장인의 근골격계 질환, 바이러스형 안질환, 편두통, 혈액 암, 기관지 천식, 대상포진 등 생소한 만성질환으로 많은 사람들이 고통을 당하고 있다. 특히 이들 공해병은 초기에 병원을 찾아도 병명이나 병의 원인조차 규명하지 못한 채 고통을 당하게 된다. 부적격한 음용수의 장기복용이나 오염된 음식물 섭취 등이 신체의 면역력을 저하시킨다. 의료 전문가들은 “공해에 찌든 현대인들의 면역력이 떨어져 사소한 바이러스 침투에도 이를 극복할 능력이 없어 중병으로 이어져 결국 사망에 이른다.”고 말하고 있다. 공해병은 대기오염이나 열악한 환경에서 발생하지만 스트레스가 축적돼도 면역력이 저하돼 걷잡을 수 없는 사태로 발전한다. 인간의 면역력이 떨어지면 사소한 감기 몸살에도 쉽게 치유되지 않고 중병으로 이어져 고통을 당하게 된다. 면역력을 증강시킬 대책은 결론적으로 환경공해를 극복하는 일이다. 일상생활에서 공해에 노출되는 새집증후군은 모든 건축자재 등이 발생하는 유독가스에 오염된 때문이다. 실내나 밀폐된 공간에서의 흡연도 인간의 수명을 단축시킨다. 특히 쓰레기 소각장에서 발생하는 다이옥신이나, 만연된 대기오염, 농약에 중독된 농산물 섭취 등은 건강을 해칠 뿐만 아니라 암 발생 등 인간의 수명을 단축시킨다. 이를 탈피하기 위해서는 면역력을 강화시키는 일 등이 우선적으로 필요하다. 면역력이 약화돼 공해병에 걸린 많은 사람들이 뒤늦게 병원을 찾아가 의사와 상담한다. 그렇지만 종합검진에도 별다른 병 증상이 없으니 별도의 치료방법을 찾을 수 없다고 한다. 효과적인 치료는 체내에 저하된 면역력을 높이고 더 이상 오염에 노출되지 않게 노력하는 일이다. 면역력 증강을 위해서는 즐거운 마음으로 생활해야 한다. 일상생활에서 받는 스트레스도 면역력을 저하시킨다. 내적 스트레스를 감소시키는 즐거운 생활은 마음의 평온을 찾을 수 있고, 몸속의 엔돌핀을 증가시켜 면역력을 높여준다. 즐거운 마음으로 남을 위해 봉사하는 것도 건강유지의 한 방법이다. 최근 만성질환으로 시달리는 사람들이 ‘전유진 효과’로 크게 호전되었다는 이야기를 듣게 된다. 한 소녀가 가요계에 혜성같이 등장해 전 국민의 마음을 사로잡았다. 코로나 19로 가장 위로가 필요한 시점에 국민에게 힐링을 선물해 준 것이다. 그는 ‘리메이킹’의 재능을 가지고 있었고 놀랍게도 전유진이 부르는 곡은 오래된 노래들도 모조리 명품이 됐다. 많은 사람들은 전유진의 노래를 한 번 들으면 반드시 다시 듣게 돼 그의 노래에 청중들이 빠져들게 한다. 천부적 목소리에 음의 조절 능력도 탁월하지만 탄탄한 중저음의 기초 위에 깨끗한 고음으로 명품 트롯을 만들어 내는 특별한 재주를 가졌다. 가장 큰 장점은 깊은 곳에서 나오는 소리로, 발성에 무리가 없고 매우 자연스럽다는 것이다. 더욱이 중학생인 그녀의 청순미와 착한 마음씨를 갖고 있어 ‘이미자’ 이후 이런 가수를 가져본 적이 없었다고 한다. IMF 때의 박세리, 금융위기 후 김연아가 힐링의 아이콘이었다면 코로나 19에는 전유진이라는 것이다. 그녀는 ‘미스 트롯2’에 출전해 최고의 인기를 누리며 5주 연속 대국민투표 1위를 차지하는 마법 같은 일이 일어났다. 그런데 어찌 된 일인지 14명이 진출하는 준결승에서 탈락하는 이변이 일어났다. 곧바로 국민적 공분이 일어났고 제작사에 전국적인 항의전화가 연일 지속되었다고 한다. 그런데 중학생에게 ‘미스트롯 2’의 왕관을 씌워줄 수 없다는 얄팍한 상업적 판단에서 그럴 수밖에 없었다는 것이다. 그녀는 손편지로 “제가 떨어져서 아픈 마음보다 응원해 주신 팬들의 마음이 아플까 걱정”이라며 “바르고 착한 어른으로 커서 마음을 치유하는 노래를 부르겠다”고 했다. 이 편지를 보고 많은 대중들은 더욱 열광하게 많은 팬들이 모여들었다. 이에 한류연구소 한승범 소장은 “그녀는 수년 내에 K-트롯 한류로 전 세계를 사로잡을 재원이 될 것이다. 단언컨대 그녀는 방탄소년단과 함께 21세기 한류를 이끌 것”이라고 했다. 평생 불면증에 시달려 왔다는 어르신들이 전유진의 노래를 듣고 있으면 스르르 잠이 들어 만성질환이 치유된다고 한다. 이와 같이 대중문화도 일반대중들에게 큰 힐링의 역할을 담당하고 있어 각종 환경오염으로 만성질환에 시달리는 대중들에게 보다 힐링을 제공할 수 있는 대중문화는 면역증진에 큰 역할을 하고 있다고 할 수 있다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-03-02
  • 독성물질로 포위된 일상생활
    아침에 일어나 화학성분으로 된 비누와 치약으로 씻고 간편한 인스턴트 음식을 전자레인지로 돌려서 먹는다. 그리고 드라이클리닝 한 가공섬유의 옷을 입고 화장품과 향수로 마무리 한다. 이렇게 완벽하게 화학물질로 포장 된 내 자신은 거리에 나와 오염물질을 대량 배출시키는 자동차에 실려 회사를 가게 된다. 회사에 가면 종일 컴퓨터 앞에서 업무를 처리해야 하고 복사기의 소음과 전화의 공해 속에 내내 생활하게 된다. 집에 돌아오면 꽁꽁 닫혀서 후덥지근하고 짜증나는 공간에서 에어컨을 켜 시원함을 맛보게 된다. 그리고 쉽게 청소를 할 수 있게 된 세척스프레이를 뿌린다. 유통기한이 아직도 한 달이나 남은 보관음식이 냉장고에 가득하다. 이것으로 끼니를 해결하면 걱정이 없다. 정원 잔디에는 풀이 나지 않도록 제초제를 뿌리고 매일 습관처럼 텔레비전을 보면서 전자모기향을 꼽는다. 침대에 누워 불과 일 년 만에 바꿔 준 세련된 벽지를 보며 깔끔하게 단장 된 쾌적한 내 공간에 만족하면서 살아가고 있다. 이와 같이 우리는 알지도 못하는 사이에 화학물질에 포위된 포로로 살아가고 있다. 수백, 수천 킬로 떨어진 먼 곳으로부터 날아온 대기오염물질을 들이마시면서 오염된 물을 마시고 화학물질로 요리된 음식을 먹고 살고 있다. 이런 화학물질은 발암물질, 내분비계 교란물질, 발달독소로서 결국 우리들의 몸을 해치는 환경독소가 되고 있는 것이다. 1962년, 레이첼 카슨(Carson, Rachel: 1907~1964)의 ‘침묵의 봄’이라는 책자에서 “봄이 왔는데 이를 알리는 새소리가 사라져 버려 죽음처럼 고요한 자연의 침묵이 오고 있다”고 경고하였다. 카슨 여사는 이 책에서 살충제 사용의 실태와 그 위험성을 알려 전 세계적으로 환경에 대한 커다란 반향을 일으켰다. 호수 속의 작은 벌레를 죽이기 위해 사용한 화학물질은 먹이사슬의 모든 생물체 내에 축적되고 있다는 것이다. 그리고 해충 박멸을 위해 사용한 살충제 때문에 해충들은 내성이 생겨 더욱 더 강력하고 더 많은 살충제를 뿌리고 있다. 이런 살충제라는 현대식 무기를 곤충들에게 들이대고 있는데 사람들은 이것이 우리가 살고 있는 지구를 향한 총부리라는 사실을 인식하지 못하고 살아가고 있다. 우리들의 일상생활을 되돌아보면 화학물질에 포위되어 매일 매일을 살아가고 있다는 사실을 실감하게 된다. 세계보건기구(WHO)는 ‘모든 암의 90%~ 95%는 환경과 관련이 있다’고 밝혔다. 암은 사망률과 치사율이 가장 높은 질병으로 환경의 역습에서 얻어지는 질환이다. 이런 독성물질은 우리 몸에 들어와 배출되지 않고 계속 몸속에 쌓이게 된다. 그리고 독성물질에 노출되면 노출이 알레르기, 천식, 자폐증, 선천적 장애, 학습 발달 장애, 불임, 다양한 경화, 파킨슨병, 알츠하이머병, 그리고 암 등의 무수한 질병의 중요한 원인이 되고 있는 것이다. 선진국에서는 이미 만들어진 각종 독성물질이 국민의 요구로 판매가 금지되고 있다. 그런데 이런 수많은 유해상품들이 후진국에 그대로 수출되고 있어 후진국들은 유해 쓰레기를 수입하여 국민을 죽이는 일을 하고 있다. 지금도 아프리카의 농토에 뿌려지는 농약들은 더 이상 사용할 수 없도록 폐기처분해야 될 유해 쓰레기인데 가난한 그들은 이를 오히려 자랑스럽게 사용하고 있다. 이는 땅이 병들고 사람이 병들고 나라를 죽게 만드는 원인이 된다. 선진국에서는 유해논란에 소송에 휘말려 있는 판매금지 된 담배는 가난한 나라의 사람의 폐 속에 암으로 자라난다고 있다는 사실을 우리들이 간과해서는 안 된다. 유엔은 여러 국제협약을 통하여 환경에 대한 인간의 권리를 지원하며, 화학물질 노출에 대한 예방적인 접근법을 강구하기 위한 각종 방안을 마련하고 있다. 그렇지만 강제력이 뒷받침되지 않는 국제협약이 제대로 정착되기에는 아직까지 많은 시간과 노력들이 요구되고 있는 것이다. 우리나라도 독성물질이 국민건강에 심각한 위해요인이 된다는 사실을 인식하고 보다 체계적이고 근원적인 화학물질의 폐해에 대한 연구와 대안을 제시해야 한다. 이는 국민의 건강과 생명을 보호하는 일이며 우리 후대에게 책임져야 될 당연한 의무인 것이다. 우리가 사는 현대사회는 나날이 환경오염물질이 더 많이 배출되고 이로 인하여 각종 질환에 시달리고 있다. 그래서 우리들은 환경오염물질로부터 벗어나 건강한 일상생활을 할 수 있도록 환경보건정책이 정착되어야 한다. 인구가 늘어나고 산업화, 도시화가 이뤄지면서 더 많은 화학물질을 사용하게 되고 이런 환경오염물질들은 생태계의 질서와 균형을 깨뜨려 환경공해를 일으키고 있다. 환경 공해란 대기오염, 수질오염, 토양오염, 소음과 진동, 지반침하 및 악취에 의해서 사람의 건강 또는 생활환경에 피해가 발생하는 요인을 말한다. 이는 또한 물질공해, 감각공해, 기타 공해로 구분된다. 물질공해란 오염물질이 대기나 하천, 호수, 해양에 유입되어 대기오염이나 수질오염을 일으켜 사람이 피해를 받거나 생활환경에 영향을 받게 되는 것을 의미한다. 이에 반해 감각공해란 소음이나 진동 등에 의한 공해로 물질에 의한 것이 아니라 자극에 의한 것이다. 즉 감각공해는 사람에 따라 크게 개인차를 보이며 주관적, 심리적 이해관계 등에 의해 좌우되기 쉽다. 또한 지속적인 피해의 결과로 자극에 대한 감각이 둔화되고 이런 자극이 환경에 순응되어 갈 수도 있다. 대기오염은 먼지, 황산화물, 규소, 카드뮴 등 화석연료 연소에 의해서 연기의 형태로 배출되는 경우가 대부분이다. 이밖에 합성세제, 건전지, 연료, 폴리염화비폐닐(PCB)를 포함한 제품, 약품, 식품 등이 오염원이 되는 경우도 있다. 또한 악취, 소음, 진동, 지반침하, 폐기물, 방사선 등 그 종류가 다양하다. 이런 환경오염물질들이 우리들의 몸속으로 흡수하게 되면 생체대사과정을 겪게 된다. 생체대사란 장기, 허파, 콩팥, 피부 그리고 간의 조직이나 기관을 통하여 운반, 대사, 배설 등이 일어나는 과정을 말한다. 이런 과정을 거치면서 오염물질은 몸속에서 화학적 반응을 통하여 여러 가지 영향을 미치게 된다. 우선 환경오염물질들은 몸속에서 그 자체로 또는 대사체로 배설된다. 주로 오줌으로 배설되나 나머지는 타액, 유즙, 분, 호기, 땀, 머리카락 및 손톱, 발톱에서 배설되기도 한다. 한편 생물은 자기의 생존에 필요한 물질을 환경 매체에서 선택적으로 취하고 농축하여 이용하는 기능을 갖고 있다. 즉 생물은 자신의 생존에 필요하지 않는 물질도 의도적이진 않지만 몸속에 축적될 수 있다. 이처럼 생물이 어떤 물질을 그 생활환경의 매체속의 농도보다 더 높은 농도로 포함하고 있는 경우를 생물농축이라고 한다. 생물농축도 화학물질의 특성에 따라서 각기 다른 방식으로 축적된다. 다이옥신, PCBs, DDT, BHC 등의 유기염소 화합물은 지용성이 높고 안정적으로 흡수되어 지방층에 축적하는 화합물이다. 또한 이들 독성물질은 먹이사슬을 통해 동물의 우유로 생산되어 축적했다가 사람으로 전이되어 모유에 높게 함유되기도 한다. 이는 신생아에게 직접 피해를 주게 되어 매우 중요한 문제가 될 수 있는 것이다. 수은(Hg), 카드뮴(Cd), 아연(Zn), 구리(Cu) 등의 중금속은 단백질과의 결합에 의해 간장과 콩팥에 축적된다. 납(Pb), 석면 등의 광물질 먼지 등은 몸의 구성원소와 비슷한 화학적 성질 때문에 구성원소와 치환해 축적하는 화합물이다. 환경중 담배연기에 의한 노출정도를 검사하기 위해 타르액 중 니코틴을 검사하면 타르액이 많아지면 혈액의 농도가 높아진다. 한편 수은, 코카인, 모르핀이나 암페타민 등은 모발을 통해 배설되므로 이들이 모발 중에 축적되어 있다. 이들의 노출이나 복용여부를 판단하기 위해 모발을 검체로 사용할 수 있다. 텔레비전, 핸드폰, 컴퓨터, 그 외의 전자, 기계 등이 발달하고 사용하는 사람들이 많아질수록 전자파에 의한 피해가 속출하고 있다. 또한 화장품, 샴푸, 랩, 플라스틱, 컵라면용기 등 우리 주위에서 흔히 볼 수 있는 생활용품에서도 환경호르몬이 발생한다. 환경호르몬은 정확한 명칭은 ‘외인성 내분비 교란 화학물질’로 호르몬은 아니지만 우리 몸에 들어가면 호르몬과 유사한 작용을 해 내분비 계통을 교란시키는 각종 화학물질을 말한다. 환경호르몬의 피해는 생식기능의 이상, 성비 균형의 파괴, 호르몬 분비의 불균형, 면역기능 저해, 유방암, 전립선암 등의 증가를 예로 들 수 있다. 이와 같이 환경오염물질은 우리들의 몸속에 흡수되어 각종 장애요인으로 작용하여 건강을 해쳐 환경오염물질이 없는 지구환경을 만들어야 건강하게 살아갈 수 있다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-02-27
  • 지구생태계는 약육강식이 아닌 자연선택에 따라서 진화한다,
    박쥐는 나방을 잡아먹고 산다. 그런데 박쥐는 사람들이 들을 수 없는 음파를 발사하고 반사되어 되돌아오는 음파로 먹이의 위치를 찾아낸다. 이에 나방은 적이 내는 소리를 들을 수 있도록 특별한 귀를 가지고 있어 박쥐의 음파를 피할 수 있다. 이에 박쥐는 불규칙적인 음파를 발사하는 경로를 개발하여 나방을 혼란시켜 먹이를 사로잡는다. 그런데 나방은 이에 초음파를 방해하는 전파 장치를 개발하여 이를 방해하고 나선다. 이같이 약한 것은 죽지 않기 위해서 안간힘을 쓰고 있고 강한 놈은 자기먹이를 구하기 위해서 혈안이 되어 진화·발전하는 지구생태계에서 우리들은 살아가고 있다. 이와 같이 우리들이 살고 있는 생태계는 서로 생존을 위한 진화과정을 밟으면서 몸부림을 치고 있다. 이에 찰스 다윈이 그의 저서 ‘종의 기원’에서 “지구상에 살아남은 생물종은 강하거나 지혜로운 종이 아니라, 변화에 가장 잘 적응하는 종이다. 그런데 그것은 생물체의 의사와는 상관없는 자연환경의 선택에 의한 것이다”라는 진화론을 발표하였다. 결국 생물종의 운명은 자연환경에 의해서 좌우된다고 한다. 그렇다면 박쥐와 나방이의 진화 발전도 자연환경의 선택이라고 불 수 있겠는가? 이와 같이 지구생태계의 진화설은 아직까지도 풀리지 않는 수수께끼로 남아 있다고 할 것이다. 지구 생태계의 생물체는 생산자, 소비자, 분해자로 구분된다. 생산자는 작은 부유식물인 플랑크톤으로부터 거대한 수림까지의 모든 녹색 식물과 여러 종류의 박테리아다. 소비자는 생산자와 달리 스스로 영양을 생산하지 못하여 식물과 동물을 포식하는 초식동물, 육식동물, 잡식동물, 기생 동물 등이다. 분해자는 죽은 동식물체를 분해하는 박테리아. 곰팡이, 원생동물과 같은 미생물이다. 분해자에 의해서 분해된 무기물질들이 다시 생산자인 식물이 사용함으로써 물질순환에 의해서 지구생태계는 지속적으로 유지된다. 생태계는 생물 간의 먹고 먹히는 관계인 먹이사슬로 연결되어 있다. 예를 들면 토끼와 메뚜기 같은 1차 소비자는 생산자인 식물을 먹이로 삼고 있다. 이를 잡아먹는 초식동물, 육식동물들은 2차, 3차 소비자가 되어 한 종류의 동물이 여러 종류의 동물을 먹거나 또는 한 생물이 여러 종류의 동물에게 잡아먹히는 등 실제로 복잡하게 연결되어 있다. 마치 그물망과 같아 먹이 그물이라고도 한다. 이는 또한 지구생태계의 생물체들이 생존하기 위해서 이뤄지는 에너지의 이동단계라고 할 수 있다. 각 영양단계를 거칠 때마다 에너지는 약 80 -90%정도가 감소해 나간다. 또한 생물의 생물량도 줄어 영양단계를 하위에서 상위로 쌓아올리면 피라미드형이 되는데 이를 엘톤의 ‘생태 피라미드’라고 한다. 생물체에 저장된 에너지는 먹이사슬의 상위단계로 올라가면서 10% 정도만이 이용되며 나머지는 이용할 수 없는 열 등으로 손실된다. 예를 들어 태양으로부터 1,000칼로리의 열이 식물에 도달하면 식물에 저장되는 에너지는 100칼로리에 불과하다. 동물이 식물을 먹은 후에 동물에 남는 에너지는 다시 10칼로리로 줄어든다. 지구 표면에 식물의 양이 엄청나게 많은 데 비하여 초식동물의 양은 상대적으로 적고, 육식동물의 양은 또한 비례하여 아주 적다. 이러한 사실은 인류의 식량문제 해결에 중요한 열쇠가 된다. 즉 육식을 통하여 얻을 수 있는 에너지량은 초식을 통하여 얻을 수 있는 양의 10분의 1에 해당된다. 때문에 육식위주에서 초식위주로 전환할 때 식량부족문제를 상당부분 해결할 수 있다는 것이다. 먹이사슬에는 먹고 먹히는 관계와 유기물이 무기물로 분해하는 관계 2가지로 구분할 수 있다. 먹고 먹히는 관계는 포획성 먹이사슬로서 녹색식물이 초식동물에게 먹히고 이들은 더욱 강한 동물(육식동물)에게 먹히는 단계이다. 또한 분해하는 단계는 부패성 먹이사슬로서 유기물로부터 미생물 그리고 단계적으로 식물, 초식동물, 육식동물의 사체와 분해가 연속적으로 분해자에 의해서 이뤄지는 현상이다. 먹이사슬의 에너지는 한쪽 방향으로만 흐르게 된다. 따라서 먹이사슬의 각 단계는 에너지 면에서 바로 아래 단계의 생물에 전적으로 의존하고 있다. 인간은 초식동물 혹은 육식동물의 구실을 하지만 태양으로부터 식물에너지를 직접 합성할 수 없으므로 결국 인간은 식물로부터 필요로 하는 에너지를 얻는 셈이 된다. 녹색식물은 광합성을 통하여 당, 지방, 단백질과 같은 식품으로 이산화탄소를 동화한다. 이렇게 고정된 탄소의 일부는 생산자와 소비자의 호흡과정을 통하여 다시 이산화탄소로 변형되어 대기권으로 되돌아가게 된다. 또한 동식물의 사체에 들어 있는 탄소도 분해자의 호흡을 통하여 결국 대기권으로 되돌아가게 된다. 생산자인 식물들은 광합성을 통하여 고정된 만큼의 이산화탄소가 호흡으로 다시 대기권으로 방출되어 지구생태계는 평형을 유지할 수 있게 된다. 한편 생태 피라미드는 상위로 올라갈수록 오염물질의 체내 농축이 심해지는데 이를 생물농축이라고 한다. 모든 화학물질이 생물 농축현상을 일으키는 것은 아니다. 생물농축을 일으키는 물질은 중금속, 방사능 물질, DDT, PCB와 같이 자연현상에서 쉽게 분해되지 않는 물질이다. 이런 물질은 호흡이나 배설을 통하여 극히 일부분만 체외로 배출되고 대부분 생물의 체내에 축적되어 농축현상이 일어난다. 대부분 먹이사슬은 상부로 올라갈수록 축적된 오염물질에 의한 피해가 커지는 경향이 있다. 즉 인간은 생태계의 최고의 포식자로서 각종 어패류나 육류를 통하여 고농축 환경오염물질을 섭취하게 된다. 따라서 환경오염의 피해를 가장 많이 받게 되어 인류는 자신의 건강을 위해서 깨끗한 지구환경을 유지시켜 나가야 한다. 1859년, 찰스 다윈 (1809~1882)이 ‘종의 기원’ 이라는 저서를 통해 “모든 생명체는 자연의 선택과정에 따라 진화한다.”는 진화론을 발표하였다. 자연선택이란 자연계의 조건에 적응하는 생물은 생존하고 그렇지 못한 생물은 저절로 사라지는 적자생존을 의미한다. 즉 지구상에 살아남은 생물종은 강하거나 지혜로운 종이 아니라, 변화에 가장 잘 적응하는 종이라는 것이다. 그런데 그것은 생물체의 의사와는 상관없는 자연환경의 선택이라는 것이다. 지구환경이 변화하면 이에 적응하기 위해서 생물체도 변이를 일으킨다. 이것은 생물체의 의지와는 관계없이 지구환경의 선택에 의해서 결정된다는 것이다. 생물체가 자연환경에 따라 변화하는 변이에는 유전적 영향을 받는 유전변이와 환경에 영향을 받는 환경변이 그리고 완전히 새로운 변이로 나타내는 돌연변이가 있다. 일반적으로 부모가 가지고 있는 형질을 이어받는 유전변이는 멘델의 유전법칙에 따라서 어느 정도 예측이 가능하다. 그렇지만 주변 환경 변화에 따라서 얻어지는 환경변이는 사실상 예측이 불가능한 것이다. 1865년 멘델은 완두콩 실험을 통하여 생물체의 유전에 관한 멘델의 법칙을 발견하였다. 즉 키가 큰 완두콩과 키가 작은 완두콩을 서로 분리해서 키가 큰 것은 큰 것대로 따로 키우고 작은 것은 작은 것대로 따로 키웠다. 키가 큰 완두콩끼리만 서로 교배시켰지만 키가 큰 것과 작은 것, 중간 키의 완두콩이 나와 키가 큰 완두콩과 작은 완두콩의 비율이 3대 1로 나타났다. 키가 큰 완두콩일지라도 겉으로 나타나는 우성인자와 겉으로 나타나지 않은 열성인자를 동시에 보유하고 있다. 그렇지만 몇 세대 후에는 무조건 키가 큰 종자와 무조건 키가 작은 종자를 얻는데 성공하여 모든 생물체는 부모의 형질을 그대로 유전되는 유전 법칙이 발표되었다. 한편 물새는 물갈퀴가 달린 발가락을 갖고 있어 손쉽게 수영을 할 수 있다. 그런데 펭귄은 날개가 점차 퇴화되어 결국에는 작아져서 사용할 수 없게 되었다. 그렇다면 물새에게 물갈퀴가 왜 생기게 되고 펭귄 날개는 왜 점차 퇴화된 것일까? 이에 프랑스의 생물학자 장바티스트 라마르크 (Jean-Baptiste Lamarck)는 “모든 생물들은 환경에 대한 적응력이 있어 자주 사용하는 기관은 더욱 발달하고 사용하지 않는 기관은 퇴화된다.”는 용불용설(用不用說)이라는 생물진화론을 발표하였다. 이는 생물이 살아있는 동안 환경에 적응한 결과로 획득한 형질(획득 형질)이 다음 세대에 유전되어 진화가 일어난다는 주장이었다. 하지만 멘델의 유전법칙이 발표되면서 획득 형질은 유전되지 않는다는 것이 밝혀졌다면서 라마르크의 용불용설은 오류라고 여겼다. 그렇지만 최근 나타난 후성유전학에서 라마르크의 주장이 완전히 틀린 것은 아니라는 의견이 조심스럽게 나오고 있다. 후성유전학은 DNA의 염기서열이 변화하지 않은 상태에서 이루어지는 유전자라고 할지라도 다음 세대에게 유전될 수 있다고 한다. 즉 DNA 염기서열이 변하지 않아도 2~ 3세대 정도 대를 이어 유전될 가능성도 있다는 것이다. 그래서 다음 세대에 전해지면서 점진적인 변화를 이끌어내고 있어 라마르크의 용불용설을 부분적으로 인정하고 있는 셈이다. 어린 오랑우탄의 경우 공격적인 수컷들과 함께 자란 경우 어린 오랑우탄 수컷은 2차 성징에 이르지 못하고 성적발육을 멈춘다는 사실이 실험을 통하여 확인되었다. 즉 ‘교육- 학습- 선택- 문화적 제도’ 등 매개를 통한 환경적 변이도 분명히 다음 세대로 전달된다는 것을 알 수 있다. 그래서 인간을 비롯한 영장류의 많은 고정적 행동양식들은 역설적으로 학습이라는 단계를 거쳐 다음세대에 유전된다는 사실을 알 수 있다. 이런 다윈의 진화론이 후대에 끼친 영향은 막대했다. 애초 다윈은 자연도태만을 강조한 것이 아니었지만 결과적으로 자연도태는 약육강식을 정당화하고 시장경제의 빈익빈 부익부를 정당화했다고 토마스 쿤의 주장도 나왔다. 결과적으로 진화론은 시장논리가 지배되는 현대 자본주의의 약육강식이라는 공식에 의해서 자연도태되는 것을 설명하는 도구로 활용되고 있다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-02-23
  • 모래에 묻힌 고대의 4대 문명 발상지를 살펴보고 나서
    인류 최초의 고대 문명은 티그리스·유프라테스 강, 나일 강, 인더스 강, 황하 유역 등 큰 강 유역에서 시작되었다. 이런 4대 문명은 모두 큰 강을 끼고 북반구에 위치하고 있어 기후가 온화하고 농업발달에 유리한 조건이었다. 하지만 풍부한 물과 집약적인 농업을 바탕으로 꽃피웠던 문명은 점진적으로 쇠퇴하게 되는데 역사학자들은 그 원인을 기후변화에서 찾고 있다. 세계 4대 문명의 발상지인 인더스, 갠지스강 유역, 메소포타미아 유역과 나일강 유역의 찬란했던 문화가 지금은 모두 모래 속에 묻혀 있다. 세계 최고의 문명인 이집트와 메소포타미아는 숲을 파괴하고 경작지를 제대로 관리하지 못했던 결과 붕괴되는 운명을 겪었다. 나일강의 범람은 경작지에 매년 새로운 기름진 토양을 공급하는 축복이었다. 봄부터 가을까지 쏟아지는 빗물은 상류로부터 엄청난 양의 부식토를 하류로 운반하였다. 7년에 한번 정도 큰비가 내리면 강줄기가 바뀌어 이쪽저쪽 번갈아 가며 자연스런 윤작까지 가능하였다. 지중해의 수산물과 나일강 하구의 농산물을 기초로 풍부한 식량을 바탕으로 무역이 성행하여 부강한 국가가 되었다. 이러한 변화는 나일강 상류에 울창한 산림이 남아 있던 로마시대까지 계속되었다. 그러나 인구가 증가함에 따라 나일강의 갈대 대신 남쪽 산림의 나무를 베어 숯을 만들기 시작하였다. 그리고 피라미드와 스핑크스를 건설하기위해 주변의 나무를 베어 굵은 통나무를 깔고 돌을 밧줄로 묶어 운반하였다. 가장 큰 피라미드는 무게 1톤이 넘는 돌덩이를 230만개나 쌓아 만들었다. 때로는 수백 만 개의 돌덩이를 나일강 상류 850km지점에서 뗏목으로 운반하였다. 수백 년에 걸쳐 계속된 피라미드의 건설로 엄청난 면적의 산림이 사라졌다. 이집트인들은 로마와의 전쟁을 위하여 거대한 전함을 만들면서 나일강 하류의 숲을 전부 벌채하였다. 또한 로마와 그리스에 식량과 장작, 숯 등을 팔았는데, 특히 숯은 이익이 많이 남는 품목이었다. 로마와 교역한 300년 동안은 이집트 삼림의 수난기였다. 나일강을 따라 남부 오지의 산림까지 벌채하여 숯을 만들었고 오랫동안 숲을 파괴한 결과 풍수해가 계속되고 경작지는 사막으로 변하였다. 그래서 이집트의 귀중한 문화유적들은 모래 속에 묻히기 시작하였으며 기름진 경작지는 강물이 적어짐에 따라 염분이 증가하여 황무지로 변하기 시작하였다. 결국 로마시대 이후 700여 년에 걸쳐 이집트는 지중해 연안을 제외하고 모든 국토가 모래 속에 묻히게 되었다. 메소포타미아 문명은 티그리스강과 유프라테스강 유역에서 발달하였다. 이 지역은 비가 거의 내리지 않는 건조지역이지만 두 강의 상류지역인 터키 고원에는 큰비와 눈이 내렸다. 봄과 여름에는 눈 녹은 물과 강우로 인하여 강은 자주 범람하고 주변 경작지에 기름진 토양을 운반했다. 메소포타미야 사람들은 제방과 저수지, 수로를 만들어 농사를 지었는데, 땅이 넓고 기름져서 문명이 발달하였다. 그러나 북부 산림지대에 유목민족이 침입하여 산림을 개간하여 도시를 건설하고 소와 양을 기르기 시작하면서 홍수가 빈번히 발생하였다. 결국에는 수십 미터의 점토 속에 도시문명이 묻히는 불행한 역사로 기록되게 되었다. 실제로 이라크의 우르에서 발견된 성전과 탑은 수천 년 동안 거의 부서지지 않은 원형상태로 발굴되었다. 그리고 레바논 산맥의 나무와 유프라테스 강변의 모든 버드나무를 벌채하여 건물을 지었다고 한다. 한편 고비 사막은 옛날에는 사막이 아닌 푸른 초원과 울창한 산림지대였다. 그러나 이 지역을 근거지로 침략을 계속하는 흉노족을 내쫓기 위하여 한나라 이후 200년 간 이 지역의 산림을 지속적으로 불태운 결과 사막이 되었다. 리비아의 사막지대도 2000년 전에는 울창한 산림지역이었으나 회교도인 사라젠 제국이 이 지역을 지배한 이후부터 산림을 베어내고 양과 소를 방목함에 따라 사막화가 진행되었다. 지구생태계에서 살아 숨 쉬는 숲이 없어진다면 결국 황폐해지거나 파괴될 수밖에 없다는 역사적인 사실을 말해주고 있다. 최근 전 세계 삼림 중 거의 80%가 없어졌다고 한다. 산림이 파괴되어 고대의 4대 문명발상지가 모래에 묻히는 비극과 같이 오늘날 어떤 재앙이 우리를 기다리고 있는지 알 수 없다. 결국 인류가 지속적으로 생존할 수 있는 방법은 자연을 보호하고 자연이 사람을 보호할 수 있도록 지구환경을 지켜 나가는 길 뿐임을 명심해야 할 것이다. 19세기 중엽 다윈의 진화론이 발표되기 이전에 많은 사람들은 하느님이 세상의 모든 것을 창조하고 사람도 만들었다고 믿었다. 그런데 다윈의 진화론이 모든 생물들에게 적용되고 자연 환경이 변화하면서 조금씩 변화하고 발전해 간다는 사실이 화석을 통하여 입증되었다. 그래서 사람의 조상이 원숭이의 한 종류가 진화한 것이라고 믿게 되었다. 최초의 인류는 약 300만 년 전에 남아프리카에서 살았던 오스트랄로피테쿠스라고 한다. 1924년에 인류학자인 다트가 오스트랄로피테쿠스의 화석을 남아프리카에서 발견하여 연구한 결과 돌도끼를 가지고 사냥했으며 사냥한 짐승을 날로 먹고 동작이나 신음 소리로 자신의 뜻을 전하는 동물과 같은 생활을 했다고 한다. 약 100만 년 전부터 지구는 빙하 시대에 들어가 많은 생명들이 얼어 죽었고, 이때 나타난 인류가 호모 에렉투스이다. 호모 에렉투스는 추위를 피하기 위해 털가죽을 몸에 걸치게 되었고 비바람을 피하려고 나뭇잎으로 천막을 치기도 하고 동굴 속에서 살기도 했다. 한편 인류 역사에서 가장 중요한 변화는 약 50만 년 전으로 불을 사용하기 시작한 시기이다. 인류는 불을 피워 추위를 가시게 하고, 어둠을 환하게 밝혔으며, 음식을 익혀 먹게 되었다. 불에 익힌 음식은 연하고 맛있을 뿐만 아니라 소화도 잘 되었고 모닥불을 피워서 맹수의 습격을 막을 수도 있었다. 호모 사피엔스는 비록 지혜롭기는 했으나, 이들은 3만 5000년 전에 자취를 감춰 버려 현생 인류의 직계 조상이라고 할 수는 없다. 그런데 약 10만 년 전에 현생 인류와 닮은 인류가 나타나 이들을 ‘생각하는 지혜인’이라고 하여 호모 사피엔스 사피엔스라고 부른다. 호모 사피엔스 사피엔스는 약 5만 년 전부터 사람이 살지 않는 신대륙으로 퍼져 나갔다. 인도네시아의 섬들에서 오스트레일리아로, 동북아에서 베링 해를 건너 북아메리카로 옮겨 갔다. 이 무렵부터 인류에게는 인종의 구분이 생겼으며 주변 환경에 적응하면서 흑인종과 백인종, 황인종의 특징이 각기 나타나기 시작한 것이다. 호모 사피엔스는 네안데르탈 인, 크로마뇽 인으로 구분된다. 네안데르탈 인은 두개골의 크기가 현대인과 비슷할 정도로 진화된 인류로서, 40만 년 전부터 20만 년 전까지 살았다. 이들은 수렵 생활을 하면서 종교 의식을 거행했었다. 크로마뇽인은 40만 년 전에서 1만 5000년 전까지 살았던 인류인데, 현대인과 큰 차이가 없다. 석기, 창, 활 등과 같은 무기를 사용하고, 가죽 털옷을 입었다. 이들은 수렵 생활을 하면서 종교 의식을 거행하고, 매머드, 물소, 들소 따위의 동물 그림들을 동굴 벽에 그려 놓는 등의 예술 활동을 했다. 한편 인류학자들과 고생물학자들은 인류는 대부분 숲에서 수렵과 채취로 살아왔다는 게 공통된 견해이다. 즉 인류는 인류역사의 대부분에 해당하는 기간을 아프리카 사바나 등의 숲에서 수렵과 채취로 살아왔으며, 이것이 인간의 고유 특성이라 할 수 있는 직립보행으로 진화했다고 한다. 사바나 숲에서 인류는 먼 거리를 보고 적과 위험요소를 미리 감지해야 했고 또한 나무의 열매를 채취해야 했기 때문이다. 사바나에서 살아가면서 사냥과 공동생활을 해야 했고, 생산성을 높이기 위해 머리를 사용했기 때문에 뇌의 크기가 커지게 되었다. 이런 사바나이론에 의하면 약 3백만 년 이상의 시간을 통해 우리 인류는 진화과정을 겪으면서 서서 걷고 멀리 바라보는 오늘날의 모습으로 발달될 수 있었다. 빙하 시대가 끝나고, 지구는 따뜻한 기후를 되찾자 매머드처럼 추위에 강한 동물들은 추운 북쪽으로 옮겨 가고, 따뜻한 지역에는 토끼처럼 작고 빠른 동물들이 나타났다. 작고 날쌘 동물을 잡는 데에 인류는 활과 화살을 만들어 쓰게 되었다. 또한 강이나 바다에서 물고기를 잡기 위해 그물을 만들었으며, 어롱이나 작살도 사용하였다. 이 무렵 인류는 개를 길들이기 시작했고, 소나 양, 낙타, 닭 등도 길러 가축을 사육하는 유목민들이 탄생되었다, 이와 같이 한 곳에 정착해서 살게 되자, 인구가 늘어나 마을은 도시로 발전하면서 도시를 다스리는 왕과 도시를 지키는 군인, 제사를 담당하는 제사장도 생겨났다. 또한 말을 기록할 수 있는 문자도 만들어져 이것이 바로 고대 문명의 기원이라 할 수 있다. 이런 고대문명들이 모두 기후변화에 따라서 모래에 묻혔다고 하니 인류가 아무리 자연을 지배한다고 해도 자연순환의 역사를 되돌릴 수 없다는 한계성을 인식하게 된다. 어찌보면 지구생태계의 역사는 기후변화에 의해서 이뤄진다고 할 수 있다. 그런데 기후변화는 자연적으로 발생하는 현상이니 세계 인류도 결국의 기후변화에 따라서 변화될 수밖에 없는 것이다. 기근, 홍수, 가뭄 등의 자연재해는 세계의 모든 지역, 대부분의 세대가 겪었던 보편적인 경험이다. 하지만 최근 인류가 현재 겪고 있는 기후위기는 ‘일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기현상의 평균적인 상태 변화’라는 역사적인 의미와는 거리가 먼 세로운 지구생태계의 역사라는 점에서 인류의 존망이 달린 생존문제라고 여겨진다. 따라서 기후위기에 대한 심각성을 이해하고 지구생태계를 되살려 내는 세계 인류의 의무를 완수해야 되는 것이다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-02-20
  • 화석에서 밝혀주는 지구생태계의 역사
    지구의 75% 이상이 퇴적암으로 되어 있다. 이런 퇴적층에는 신비로운 지구생태계의 역사를 증명해 줄 수 있는 많은 화석들이 발견되고 있다. 화석은 돌로 변한 것이어서 동식물들이 급격한 환경변화에도 썩지 않고 원형그대로 땅속에 묻혀있다. 그래서 오래전에 살았던 생물들의 삶의 변화를 숨김없이 우리들에게 가르쳐주고 있는 것이다. 알프스나 히말라야산맥 등지에서 조개류, 해초류, 물고기 등 바다생물의 화석이 발견되고 있다. 또한 온대지방에 사는 식물과 동물의 화석이 극지방에서 무수히 발견되었으며, 시베리아의 벌판에서 얼어 죽은 매머드의 위속에서는 온대지방 식물들이 발견되었다. 그리고 남극지방에도 풍부한 석탄이 발견되고 있어 과거 한때 남극지방도 식물이 자랄 수 있는 따뜻한 환경이었다는 것을 알 수 있다. 공룡 같은 거대한 동물들이 중생대에 살았는데, 신생대에는 나타나지 않았다. 중생대 마지막에 있었던 백악기에는 지구상 생물종의 95%가 멸종되었던 대멸종시대가 있었다. 수많은 생물들이 멸종하였으나 신생대에는 포유류와 조류 등이 살아남았고, 현대의 형태가 될 때까지 진화가 이루어졌다. 이와 같이 지구환경은 장기간 큰 변화를 겪으면서 지구생태계에게 큰 변이를 일으키고 있는 것이다. 공룡은 살아가던 시대의 기후와 환경에 완벽히 적응했으나 결국 지구환경이 변화하면서 이에 적응하지 못하고 멸종했다. 이는 운석 충돌설, 바이러스 감염설 등 멸종에 대한 여러 가지 가설들이 있으나 확실한 증거자료는 찾지 못하고 있다. 결국 지구환경이 변했을 때 이에 적응하지 못하면 생물체는 멸종될 수밖에 없다는 적자생존의 원칙이 적용된다는 사실을 알 수 있다. 이와 같이 지구생태계는 강육약식(强育弱食)이 지배하는 것이 아니라 환경에 적응하는 자가 생존하는 적자생존의 원리가 적용된다고 할 수 있다. 호주의 토끼 생태계를 살펴보면 약자에 속하는 토끼가 1900년도 초 처음 호주 대륙에 뿌리내렸다. 그때 당시는 십여 마리에 불과하였으나 몇 년 뒤 3억 마리로 증식되었다. 이는 호주에 토끼의 상위 포식자가 없어 끝도 없이 증식할 수 있었던 결과이다. 결론적으로 힘이 센 자가 살아남는 것이 아니라 환경에 적응하는 자가 살아남는다는 진화론의 진리를 우리들에게 가르쳐 주고 있다. 지구환경은 지구자체의 판운동에 의해서 지각변동이 지속적으로 이뤄지고 있다. 즉 지구가 판운동에 의한 지각변동으로 큰 변화가 이뤄진 흔적은 여기저기에 발견되고 있다. 더운 적도지방인 인도나 마다가스카르에서는 고대의 빙하 흔적이 발견되었고, 추운 남극대륙에서도 열대림 화석이 발견되었다. 빙하지역이 열대로, 열대지역이 빙하로 바뀌었다는 사실은 우리들이 상상할 수 없는 일이지만 지각변동이 수천 번 이뤄졌다는 사실을 알 수 있다. 지구는 6개의 큰 지각판과 6개의 작은 지각판들로 되어 있다. 이들은 끊임없이 판운동으로 지하의 약한 바위들을 지표면으로 떠오르게도 하고 대륙을 갈라놓아 바다를 넓히기도 한다. 결국 대륙이 만들어 지고 산도 만들어지며 바다도 만든다. 지구에서 가장 높은 히말라야 산맥은 ‘인도- 오세아니아 지각판’과 ‘유라시아 지각판’이 서로 충돌해 솟아올라 생긴 것이라고 한다. 각 지각판들의 충돌이나 움직임의 방향이 서로 상이하여 지진이 일어나기도 하며 무서운 화산폭발이 생기기도 하는 것이다. 지구생태계는 고생대, 중생대, 신생대로 구분한다. 고생대는 5억 4,200만 년부터 2억 5,100만 년까지, 중생대는 2억 5,100만 년부터 6,600만 년까지, 신생대는 6,600만 년 이후부터 오늘날까지로 구분한다. 1) 고생대의 생태계 고생대는 캄브리아기, 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기로 구분한다. 캄브리아기에는 척추동물을 제외하고, 오늘날 살고 있는 대다수 동식물들의 선조가 나타났다. 그러나 육지에서 사는 동식물은 등장하지 않았고 바다에서 사는 삼엽충, 완족류, 산호 등이 화석으로 발견되고 있다. 오르도비스기에는 바다 식물인 석회조류가 널리 퍼졌으며 삼엽충, 모뿔조개, 필석류, 산호, 바다술 등 바다에서 사는 무척추 동물들이 번성했다. 그리고 실루리아기에는 최초로 척추동물인 어류가 등장했으며, 육지에서 식물이 자라기 시작했는데, 이는 최초의 육상 식물인 양치식물이었다. 데본기는 어류가 크게 번성한 어류 시대였으며 담수어류가 폐어류로 되었다가, 양서류 단계를 거쳐 최초의 육상 동물로까지 진화했다. 그리고 석탄기에 이르자 곤충류, 거미류, 양서류 등이 나타났고, 양서류에서 파충류로 활발히 진화되어 가는 화석들이 발견되고 있다. 특히 양치식물이 무성한 숲을 이뤄 오늘날 사람들이 화석연료로 사용하는 석탄, 석유가 생겨나게 되었다. 폐름기에는 양치식물이 점차 쇠퇴하고 겉씨식물이 나타나기 시작했으며 겉씨식물로는 송백류, 은행류, 소철류 따위가 대표적이다. 2) 중생대의 생태계 중생대는 트라이아스기?쥐라기?백악기로 나뉜다. 트라이아스기는 초기에 파충류인 공룡이 번성했고, 후기에는 바다에서 어룡이 나타났다. 크기가 2m 이상이 되는 대형 공룡과 포유류가 처음으로 출현했다. 그리고 쥐라기는 파충류의 종류가 많아지면서 새들의 시조인 익룡이 나타나 하늘을 날아다니게 되었다. 양치식물은 석탄기와 비교해서 상당히 쇠퇴한 편이었지만 겉씨식물이 번성하여 대삼림을 이루었다. 백악기는 거대한 몸체를 지닌 파충류나 암모나이트 등이 출현하였으나 백악기 말에 이르러 거의 절멸해 버렸다. 그리고 백악기 중엽에는 속씨식물이 나타나 번성하기 시작했으며 신생대에 이르러 전 지구상으로 널리 퍼져 나갔다. 3) 신생대의 생태계 신생대는 제3기와 제4기로 구분된다. 제3기는 팔레오세?에오세?올리고세?마이오세?플라이오세로 나뉘고, 제4기는 홍적세와 충적세로 구분된다. 제3기에는 전 지구상에 가득했던 파충류들이 뱀 종류만을 제외하고 대부분 쇠퇴하여 사라졌다. 그리고 어류와 새의 종류는 현재와 비슷한 종으로 진화했다. 특히 포유류는 중생대에 처음 등장했으나, 신생대 제3기 초의 짧은 기간 동안 놀라운 속도로 진화해 나갔다. 그리고 제3기 초에 활엽수가 많아졌으나 제3기의 후반으로 넘어가면서는 낙엽수가 많아지기 시작했다. 제4기는 약 250만 년 전부터 현재에 이르는 기간으로 매머드, 말, 사슴, 순록, 영양 등이 화석으로 발견되었다. 특히 구석기 시대 후기에 덩치가 큰 동물의 대표로서 매머드는 사람들이 사냥하는 동물의 첫 번째 대상으로 꼽혔다. 그러나 매머드는 약 1만 년 전인 홍적세 말에 절멸했는데, 현재까지도 얼음 속에서 죽은 매머드가 가끔씩 화석으로 발견된다. 구석기 시대는 지금으로부터 최고 약 200만 년 전인 홍적세 초기에 시작된 것으로 인류가 최초로 출현하여 진화해갔던 시기이다. 신석기 시대는 약 1만 년 전인 홍적세 말에 시작되었으며 현재의 것과 매우 비슷한 속씨식물이 계속 번성하여 지구상에는 포플라나무, 단풍나무, 참나무 등이 무성했다. 제4기를 흔히 빙하 시대라고 하는데 이 무렵에 모두 다섯 번의 빙하기와 네 번의 간빙기가 있어 지구생태계의 대멸종기를 맞게 되었다. 현재 우리가 살고 있는 이 시기는 신생대 6기 '홀로세'이다. 홀로세는 시작된 지 1만 년에 지나지 않으나 그 동안 인간은 지구를 완전히 다른 차원으로 바꿔 놓는다. 즉 생물체들이 서로 서로 영향을 '주고 받았던 시대'에서 이제는 인간이 일방적으로 영향을 주고 그 영향을 모든 생물체들이 받는 관계로 발전하였다. 수많은 동식물들이 '인간의 손'에 의해 멸종하고, 지형까지도 '인간의 손'에 의해 바뀌고 있다. 직접 바꾸는 것도 있고 간접적으로 바뀌는 것도 있으나 이런 환경변화에 인간이 살아남는다는 보장은 없다는 것이다. 그래서 지구생태계를 원래 대로 되돌려 놓는 것이 매우 중요하다. 지구생태계가 자연순환체제가 지속적으로 유지될 경우 그 변화 폭이 적다. 때문에 생물체들은 그로 인한 영향을 적게 받아 보다 수월하게 적응하여 나갈 수 있다. 환경변화에 적응하는 자만이 살아남는다. 그렇지만 인간에 의해서 인위적인 환경변화에도 인간이 이를 적응하여 살아남는다는 사실은 아직 미지수이다. 그래서 지구생태계를 복원시켜 인간의 지속적인 생명력을 유지시켜 나가야 한다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-02-16
  • 새롭게 밝혀진 인간 태생의 비밀
    우주는 150억 년 전 빅뱅이라는 대폭발에 의해서 탄생되었다. 그 후 지속적인 팽창과정을 거치면서 많은 별들이 탄생하였고 은하계가 만들어졌다. 그래서 과학자들은 은하계의 중심에는 비밀에 둘러싸인 천체에는 거대한 블랙홀이 있다고 믿어 왔다. 블랙홀이란 중력장이 너무 강해서 빛조차도 탈출할 수 없는 암흑 천체이다. 이런 블랙홀이 굉장한 에너지를 갖고 우주를 탄생시켰다고 여기고 있다. 지구는 태양에서 흩어져 나온 하나의 행성으로서 46억 년 전에 만들어졌다. 그리고 지구가 식어가면서 생긴 바다에 최초의 생명체가 나타난 것은 지금부터 30억 년 전이다. 뜨거운 지구가 식은 후 바다에서 최초로 나타난 생명체는 식물성 플랑크톤이었다. 사실 식물은 광합성을 통하여 스스로 영양분을 만들어 독립적으로 살아갈 수 있는 장점을 갖고 있다. 그래서 동물보다 식물이 훨씬 앞서 태어났으며 지구에는 무려 24억 년 동안 식물만이 번성하였다. 동물은 최초 어류형태로 약 6억 년 전에 바다에 등장하였다. 동물은 스스로 영양분을 만들어 내지 못하고 식물이 만든 영양분을 먹고 산다. 그래서 식물은 생산자로서 역할을 담당하면서 살아가고 있고, 동물은 이를 활용하는 소비자로서 역할로 살아가고 있다. 동물이 없어도 식물들은 살 수 있다. 그렇지만 식물이 없다면 절대적으로 동물은 살아갈 수 없다. 때문에 식물은 모든 생명의 근원이자 모태라고 할 수 있다. 동물 중에서도 젖을 먹으면서 성장하는 포유류가 이 세상에 나타난 것은 6,500만 년 전이다. 이 중에서도 서서 걸어 다니는 직립형 인간이 나타난 것은 300만 년에 불과하다. 이와 같이 식물이 나타난 역사와 인간이 탄생한 역사를 비교해 보면 30억 년 중에 300만 년이다. 따라서 지구에 살아가는 각종 생태계의 입장에서 본다면 인간은 ‘갓 태어 난 애송이’에 불과하다고 할 수 있다. 1862년, 프랑스 생물학자 파스퇴르는 “유기물 용액의 변화와 미생물 증식에는 인과관계가 있다”는 실험을 통하여 생물이 어버이 없이는 생겨나지 않는다는 사실을 확인하게 되었다. 그런데 17세기 중엽까지도 인류는 생물체들이 어버이 없이도 생겨날 수 있다는 자연 발생설을 진리로 여겨왔다. 그래서 하나님의 천지창조설을 굳게 믿었던 것이다. 캐나다에서는 약 19억 년 전에 살았던 것으로 여겨지는 하등 식물의 화석들이 발견되었다. 그것들은 섬유 모양, 우산 모양, 별 모양 등 여러 가지 형태를 띠고 있으나 이들 모두가 뚜렷한 핵막을 지니고 있지 않은 원핵생물이었다. 또한 17억 년 전 캐나다 한 지역의 지층에서 ‘생성된 핵막을 가진 진핵 생물’의 화석이 발견되었다. 결국 생물체의 핵막은 지구상에 어느 정도의 산소가 생긴 이후에 생겨났다는 사실을 확인할 수 있었다. 약 6억 년 전 오스트레일리아 에디아카라 구릉에서 가장 오래 된 다세포 생물의 화석인 3종류의 박테리아, 38종류의 조류, 2종류의 균류가 발견되어 지구생태계는 단세포 생물이 다세포 생물로 진화했다고 추정할 수 있다. 바다 속은 육지에서보다는 더 많은 생물체들이 성장해 왔다. 이는 생물의 생장에 해로운 자외선의 영향을 덜 받기 때문이다. 뜨거운 지구가 식어가면서 생물들이 생장할 수 있는 알맞은 온도가 조성되고 유기물이 모여서 이루어진 덩어리가 생물체로 변이하면서 생물과 무생물의 중간 단계가 이뤄졌다고 추정된다. 생명을 가진 유기물들은 산소가 없이는 생존할 수 없다. 그렇지만 식물들이 광합성 작용을 통하여 많은 산소를 방출하게 되면서 유기물들이 살아갈 수 있는 환경이 조성되었던 것이다. 특히 산소는 자외선을 받으면 오존이 되고 오존층은 생물의 생장에 해로운 자외선을 막아주는 역할을 담당하게 된다. 이로써 포유류의 고등 생물이 출현할 수 있는 여건이 조성되었다고 추정된다. 이와 같이 모든 생물체는 진화를 통하여 이뤄졌고 진화과정은 자연환경의 선택에 따라서 이뤄진 것이다. 즉 작은 몸집에서 점점 커지고 환경이 변하면서 여기에 적응하기 위해 생물의 형태나 기관 등도 변화하게 되어 새로운 생물체가 탄생하게 된 계기가 발생하였다. 특히 고생대 말에 파충류는 고도로 건조한 환경 속에서 살았으나 지구환경이 생물체가 살아가기에 적당한 환경으로 변화하면서 중생대에서의 파충류는 육지, 바다, 공중의 환경에 적응하면서 공룡, 어룡, 익수룡 등으로 진화하게 되었다. 오늘날 생태계의 모습은 지구환경이 변화하면 생물의 형태나 기관 등도 그에 따라서 진화하여 만들어진 사실을 알 수 있다. 즉 신생대 제3기에 나타난 장비류는 코 부분의 진화가 뚜렷하여 현재의 코끼리 종류가 된 것을 알 수 있다. 1924년, 러시아의 생화학자 오파린(A. Oparin)은 그의 저서 ‘생명의 기원’에서 지구의 생물체에 대한 기원을 어느 정도 풀어나가는 기반을 마련하였다. 즉 오파린의 이론은 원시 지구에서 무기물질로부터 유기물질로의 화학적 진화가 먼저 이루어진 후, 이 유기물질로부터 원시 생물이 출현하면서 오늘날과 같은 생물체의 모습으로 진화하였다는 화학적 진화론을 제기하였다. 이를 뒷받침하기 위하여 1953년 미국의 밀러(S. Miller)는 원시 대기의 성분으로 추정되는 메탄, 암모니아, 수증기 및 수소의 혼합 가스로부터 전기 방전을 통하여 유기화합물인 여러 가지 아미노산과 유기산을 합성하는데 성공하여 오파린의 이론을 뒷받침하게 되었다. 원시 지구의 대기 성분이 밀러가 실험에 사용했던 기체 혼합물처럼 환원적인 것인지 혹은 이산화탄소, 수증기, 질소를 주성분으로 하는 산화적인 것인지는 아직도 논란의 대상이 되고 있다. 그렇지만 밀러의 실험이 발표된 후 에너지원으로서 방전 이외에 방사선, 자외선, 열 등을 이용한 원시 대기 성분으로서 여러 가지 기체 혼합물의 화학반응에 의한 핵산을 만들 수 있다는 사실이 입증되었다고 할 수 있다. 그 결과 각종 아미노산이나 유기화합물이 생성되는 것이 지구의 환경요인에 따라서 저절로 이뤄졌다는 사실이 확인되었다. 즉 지구상의 모든 생물체는 무기물질로부터 유기물질로의 화학적 진화에 의해서 이뤄졌고 이는 자연환경변화에 따라 진화되었다는 사실을 증명하게 된 셈이다. 최근 체코 과학아카데미 화학자인 스바토플루크 치비스는 지구에서 발생한 행성충돌을 대신해 강력한 레이저로 이온화된 포름아미드 가스 또는 플라즈마를 갖고 DNA와 RNA를 구성하는 다섯 개의 핵염기를 만들어 내는 실험에 성공하였다. 즉 행성이 충돌할 때 발생하는 섭씨 4,230도에서 강력한 자외선과 X선을 분출시켜 화학반응에 의한 DNA와 RNA를 구성하는 ’아데닌, 구아닌, 시토신, 티민, 우라실‘의 다섯 개의 핵염기를 만들어 내는데 성공한 것이다. 이로써 생명기원에 대한 비밀의 열쇠는 어느 정도 풀렸다고 할 수 있다. 이는 결국 지구의 생명기원은 원세포(Protocell)이고, 이 원세포가 다양한 생명체로 진화되면서 오늘날과 같은 지구생태계가 진화, 발전하였다는 사실이 어느 정도 과학적으로 입증되었다고 할 것이다. 결국 지구생태계는 화학적 반응에 기초한 진화론에 의해서 만들어졌고 이것이 자연환경의 변화에 따라서 생물체들도 그에 적응하면서 다양한 형태로 발전해 왔다는 사실을 입중하고 있다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-02-13
  • 차세대 산업혁명의 주역인 바이오테크란?
    코로나 팬데믹이 세계 인류의 생명을 위협하고 세계경제를 봉쇄시켜 1920년대 대공황과 같은 어려움을 우리들에게 안겨주었다. 그렇지만 다른 한편으로는 생명공학에 의해서 백신개발이 이뤄져 앞으로 불치의 질병도 고칠 수 있다는 희망을 인류에게 안겨주었다. 더욱이 세계적인 바이오테크 기업들에게 막대한 투자재원들이 몰려들어 눈부신 발전을 기대할 수 있는 여건이 조성되고 있다. 특히 전 세계 바이오테크 기업 중 53%를 차지하고 있는 미국에서 바이오테크 붐이 형성되어 2019년 아후 미국 바이오테크 기업이 조달한 자금은 전체의 약 75%나 되고 있다. 미국 바이오테크 기업이 조달한 자금의 약 5분의 3은 캘리포니아와 매사추세츠에 본사를 둔 기업들이어서 여기에서 세계 바이오산업을 선도해 나가게 될 것이다. 서울대학교 화학공학과 박태현 교수가 쓴 ‘영화속에 바이오테크놀리지’라는 저서에서 ‘DNA 지문, 유전자 재조합, 인간복제 등 다양한 생명공학 기본 지식들을 영화를 통해 설명하면서 영화적 흥미와 과학적 지식의 경계를 허물는 호기심’을 자아내고 있다. 과연 “남자가 임신이 가능할까?” “인간의 두뇌를 컴퓨터 저장장치처럼 쓸 수 있을까?” “만약 나와 기억마저 똑같은 복제인간이 존재한다면?” “미래 사회에는 인간의 계급을 유전자가 결정하지 않을까?”라는 영화같은 이야기들을 앞으로 가능한 세계가 될 것인지 점검해 보고 있다. “호박 속에 갇힌 모기 속에서 혈액을 뽑아내어 혈액 속에서 공룡의 DNA를 추출한다. 이 DNA를 토대로 공룡의 DNA를 완성하고 공룡을 재현시킨다” 이는 영화 '쥬라기 공원'에 나타난 아이디어가 상상력만으로 빚어낸 황당한 이야기들이지만 마냥 허무맹랑하지 않은 것은 기발한 상상이 과학적 사실에 바탕을 두고 있었기 때문이다. 실제로 시베리아에서 발굴한 매머드 조직의 세포로부터 고대의 매머드를 재현시키려는 ‘매머드 복제 프로젝트’가 진행 중이다. 매머드의 세포에서 DNA를 함유하고 있는 핵을 분리하여 코끼리의 난자에 주입한 후, 그 난자를 코끼리의 자궁에 착상시켜서 임신하게 함으로써 매머드를 재현한다는 계획이다. 이와 같이 나날이 급속도로 발전하고 있는 바이오테크놀로지 산업은 영화 속 상상을 속속들이 현실로 만들어 놓고 있다. 얼마 전 영국 하원은 최근 희귀병을 앓는 자녀의 치료를 위해, 질병 유전자가 없고 특정한 유전 형질을 지닌 정상적인 배아를 골라 ‘맞춤 아기(designer baby)'를 만들 수 있도록 하는 ‘구세주 형제(saviour siblings) 법안’을 통과시켰다. 이 법안의 찬성론자들은 불치병 치료를 위해 불가피하단 입장이지만 원하는 유전자를 선택하도록 허용한다면 결국 지능이나 체력, 외모 등을 염두에 둔 아기들이 태어나게 되고 세상은 계급사회로 가는 기반이 되지 않을까 우려하게 된다, 바이오테크는 한마디로 모든 생명체의 구조를 해명하고 밝혀 생명 활동 자체를 산업기술로 응용하는 학문이다. 바이오테크의 핵심이 바로 DNA라 할 수 있는데, 지구상에 살고 있는 모든 생명체의 정보를 얻어내고, 유전자를 편집하는 수준까지 도달해 있다. 이런 바이오테크는 유전자 정보나 줄기세포뿐만이 아니라 범위가 훨씬 넓혀져 이젠 모든 생명체를 다루는 학문으로 확대되고 있는 것이다. 유전자를 조작해서 태어난 아이가 있다면, 마찬가지로 유전자를 조작해서 오래 살게 할 수도 있지 않을까?하는 의심을 당연히 하게 된다. 이는 결국 사람 수명을 연장시켜 무병장수의 길을 찾게 될 것이라는 기대를 갖게 한다. 2016년 미국의 한 의대 연구팀은 '인류의 최대 수명은 115세를 넘기 어렵다'고 발표했다. 이는 사람 몸속 세포는 일정한 시간이 지나면 세포 분열을 멈추도록 프로그래밍돼 있기 때문이라고 하였다. 그런데 미국 메이오클리닉이라는 연구팀은 분열이 멈춘 세포는 결국 늙어가고 있는 것이라는데 착안하여 생후 360일 된 생쥐의 노화 세포를 제거하여 건강상태를 측정한 결과 일반 쥐가 626일 산 반면 늙은 세포를 제거한 쥐는 843일을 더 살아 수명을 30%나 증가시킬 수 있다는 사실을 밝혔다. 결국 생명을 조작한다는 것은 신만이 할 수 있는 영역이라고 여겼는데 이젠 인간의 영역으로 전환되었으니 앞으로 어떤 세상이 펼쳐질 지는 아무도 모르는 일이다. 21세기 바이오테크는 모든 질병이 극복되고 환경 오염이 사라지며, 식량문제를 해결할 수 있는 기술로 각광을 받게 될 것이다. 바이오테크란 생물체의 기능과 정보를 활용하여 각종 유용물질을 만드는 기술이다. 90년대 초, 최초의 바이오 의약품인 인슐린이 상품화되기까지 불과 30년만에 기초과학이 바이오테크라는 영역을 만들고, 기술혁신과 실용화까지 이루어진 것이다. 즉 70년대에는 유전자 조작기술, 세포융합기술 등의 기초기술과 세포배양, 바이오 리액터 등의 응용기술이 확립되었으며, 80년대에는 대량 세포배양기 술등에 의해 바이오 의약품의 상품화가 이루어졌다. 이후 90년대에 들면서 유전자에 대한 규명이 시작되어 유전자 치료 등에 대한 연구가 활발하게 이루어짐에 따라 21세기 바이오테크 시대에 거는 기대가 높아지고 있다. 현재까지 바이오테크의 응용이 가장 활발하게 이루어진 것은 의약분야이다. 의약, 농업, 환경, 에너지 등 바이오테크의 응용 분야는 매우 다양하지만 그 비중 측면에서는 의약 분야가 절대적인 위치를 차지하고 있다. 당뇨병 치료제 인슐린이 상품화된 이래 미국에서는 FDA의 승인을 받은 30개 이상의 신약이 상품화되어 판매되고 있다. 현재까지 빈혈, 백혈구 감소등의 혈액관련 질환, 암, 바이러스, 당뇨병, 순환기 질환에 대한 바이오 의약품이 판매중이다. 그중에서도 EPO(빈혈치료제), G-CSF(백혈구증강제), 성장호르몬, 인슐린(당뇨병치료제), TPA(혈전용해제) 등이 대표적 바이오 의약품이다. 90년에 시작된 인간게놈 프로젝트(인간의 유전자 지도를 작성하는 연구사업)가 2003년경 완성되면서 이를 이용해 유전으로 인한 각종 질병의 원인이 규명되고 치료를 위한 기반이 마련되고 있다. 이상이 있는 유전자 대신 정상 유전자를 세포내에 주입하거나 정상세포가 아닌 세포의 자살을 유도하는 유전자를 주입하는 방법으로 고질적인 질병이 치유될 수 있게 되었다. 뿐만 아니라 바이오 칩이 실용화되면 개인의 유전자 변이나 이상 여부를 쉽게 진단할 수있게 된다. 인체의 수많은 유전자에 대한 정보가 저장되어 있는 바이오 칩을 이용해 한번에 수천 가지 유전자의 특성을 읽어냄으로써 질병의 조기 진단과 치료가 가능해지고 있다. 한편 21세기에는 바이오센서, 면역학적으로 무해한 소재의 개발 등을 통한 인공장기의 개발이 본격화될 것이고 인간에게 이식해도 거부반응을 일으키지 않도록 유전자를 변형한 동물의 장기이식이 실현되고 있다. 이와 더불어 복제양 돌리와 같이 우량형질의 동물을 대량생산하는 기술이 가능해져 축산업에서도 새로운 시대가 열리게 될 것이다. 2025년 세계인구는 80억명이 넘을 것으로 추정되고 있어 인류의 식량부족은 현실적인 문제로 제기되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 농업 분야에서 바이오테크의 응용이 본격화하면 획기적인 농산물의 개량과 증산으로 연결될 수 있는 녹색 혁명을 기대할 수 있다. 이미 슈퍼 감자 등은 그 가능성이 입증되어 머지않은 장래에 현실화 될 것이다. 그리고 세포융합, 핵 이식, 세포배양 등을 이용하여 농작물, 가축, 미생물 등의 육종과 인공종자를 생산하는 연구가 이뤄져 세포 대량배양이나 효소와 같은 생물의 기능을 이용하여 유용물질 생산도 가능하게 될 것이다. 이밖에도 천적이 되는 생물등을 이용한 병충해의 방제, 토양개량, 수질정화 등으로 친환경 농업혁명이 일어나게 될 것이다. 또한 무공해 에너지 자원으로 이용되고 있는 바이오매스(Biomass)는 식물 자원을 이용한다는 측면에서 향후에도 환경문제를 해결하는데 크게 기여하게 될 것이다. 이미 실용화된 생분해성 플라스틱, 폐기물의 상당부분을 아미노산과 당 분자를 원료로 한 물질로 전환시키는 연구가 진행되고 있어 환경오염문제를 해결해 나가는데 도움이 될 것이다 그리고 소각이나 매립과 같은 기존의 폐기물 처리 방법을 대체할 수 있는 생화학적인 처리와 재활용으로 순환경제를 앞당겨 실시할 수 있게 될 것이다. 특히 공장 폐수내의 중금속만을 흡수하는 미생물이 하수처리장에 대량 배양해 투입할 경우 환경오염물질을 정화시켜 나갈 수 있게 될 것이다. 이와 같이 바이오 테크는 세계 인류의 건강한 삶을 책임 질 수 있도록 의료, 식량, 환경문제를 해결해 나가는 기술로 각광을 받게 될 것이며 머지않아 새로운 세상이 열리게 될 것이다.
    • 기획특집
    • 환경 경제 이야기
    2022-02-09
  • 생명공학이 만들어 나가는 새로운 세상
    지난 2001년, 인간의 모든 DNA의 정보를 담고 있는 인간 게놈 지도가 완성되었다. 이에 따라서 줄기세포, 나노, 바이오, 생명공학 연구가 본격적으로 활성화되면서 인류는 유전자 재배열 및 복제 기능으로 새로운 생명을 ‘디자인’ 할 수 있는 세상이 열릴 것으로 전망하였다. 특히 세계 최대 유전체 분석기업인 미국의 일루미나는 100달러 정도의 저비용으로 유전자 검사를 실시하고 이를 통해 특정 질환을 미리 알아 내는 서비스를 개발하였다. 이젠 유전자 검사를 통해 자신의 유전자에서 발병률이 높은 질병을 미리 알아내고 이에 대한 예방관리도 가능한 시대가 되면서 무명장수 시대가 열릴 것이라고 전망되고 있다. 모든 생물종들은 자연선택의 진화를 거듭해왔으며 자연에 맞춰 생존하는 종만이 진화할 수 있다고 했다. 그렇지만 이제 인류는 과학기술로 이런 지구생태계의 진화에 관여하는 신의 영역까지 차지하게 될 것이라고 보았다. 사람들은 인공심장, 인공 관절 및 각종 보철물 등을 몸속에 삽입하고 생명을 연장할 수 있으며 인간의 혀보다 만 배 더 세밀한 바이오 전자 혀, 전자 코를 개발해 낼 수 있다고 여겼다. 이어서 3D 프린터로 인공 귀까지도 만들어 내어 많은 사람들이 고통 받고 있는 질병의 약 70%가 예방 가능하게 되어 예방의학이 선택이 아니라 필수가 될 것이라고 예측하였다. 이런 시기에 우리나라에서도 2004년 2월, 국가과학기술위원회 기술예측위원회(위원장 황우석 서울대교수)가 ‘2030년 과학기술 예측조사’ 발표하여 흥미를 끌었다, 앞으로 15∼20년후 인류의 오랜 소망인 `무병장수시대'가 오고 국내에서 유인 우주선 개발이 완료돼 값싸게 우주를 관광할 수 있는 `우주 여행시대'가 열린다고 보았다. 더욱이 2020년께 이른바 나노미터(㎚:10억분의 1m) 크기의 `혈관 청소용 로봇(나노로봇)'이 등장, 자동차 정비공이 자동차를 수리하듯 사람의 몸속 혈관에서 혈관을 깨끗이 청소하고 손상된 부위를 수리하게 된다고 전망하였다. 그리고 `스마트 약'으로 불리는 나노캡슐은 몸안을 헤엄치고 다니다가 특정 질병의바이러스를 만나면 약물을 방출해 격퇴하게 될 것이라고 했다. 2025년께 등장하는 알약 형태의 `바이오 칩'은 재택 의료서비스를 현실화되고 이 알약을 먹은 사람의 건강상태를 체크해 무선으로 병원으로 전송되기 때문에 맞춤식 재책 의료서비스가 상용화 될 것이라고 했다. 더욱이 장기가 노화돼 더 이상 제 구실을 못하게 된다고 판단되면 자신의 줄기세포로 배양한 새 장기로 대체할 수 있게 되는 이른바 `무병장수 시대'가 열린다는 것이다. 1953년 왓슨과 크릭에 의해 발견된 이중나선 DNA는 이제 유전물질의 실체이자 모든 생명현상의 근본 정보로서 확실한 지위를 얻게되었다. 2001년 인간지놈프로젝트가 성공하면서 곰팡이, 곤충, 식물, 가금류등 다양한 생물종의 유전자 정보를 해독하려는 연구가 집중되고 있다. 그러나 유전자 정보 해독이 생명공학의 장미빛 미래를 가져온다고 단언하기에는 아직까지 많은 문제점이 가로 놓여 있다. 유전체의 양적 정보는 만으로는 생명현상을 이해하고 질병치료나 생물산업에 적용시키기는 어렵기 때문이다. 그렇지만 유전자 재조합 효소의 발견 이후 시작된 유전공학기술의 급속한 발전은 미생물, 식물, 동물간의 장벽을 허물어버렸고, 동시에 농업, 축산, 의약, 미생물로 구분되는 전통적 생물 산업시장의 간극도 없애버렸다. 형질전환 식물의 경우 근두암종병 박테리아의 플라스미드 벡터나 유전자 총을 이용한 유전자 변형방법으로 사용할 수 있게 되었다. 식물조직배양 기술의 개선과 더불어 앞으로도 다양한 품종에서 생산량이 높고 병충해에 강하게 유전적으로 변형된 농산물과 원예작물을 개발할 수 있게 된 것이다. 특히 최근에는 예방백신과 같은 고가의 의약품이나 생리활성 물질을 함유한 유전자 변형작물의 개발이 높은 부가가치를 창출하고 있어 미래의 생물산업에서도 큰 비중을 차지하게 될 것으로 보인다. 21세기에 가장 기대되는 분야는 손상된 조직이나 장기를 회복시키는 재생의료 기술이다. 특히 줄기세포는 재생의료의 총아로 각광을 받게 될 것이다. 즉 줄기세포공학은 모든 장기를 구성하는 조직으로 분화할 수 있는 만능세포인 배아 줄기세포에 관련된 기술이다. 줄기세포관련 기술은 계속 배양할 수 있는 배양기술과 필요할 때 원하는 조직세포로 분화를 유도 시킬 수 있는 분화기술로 나뉜다. 최근에는 이 세포를 조작하는 기술이 급속히 진전되면서 거부반응이 없는 장기이식에 적용되고 있다. 이런 줄기세포 치료기법이 개발되면 다양한 난치병으로 고생하는 수천만 명의 생명을 구할 수 있게 될 것이다. 하지만 배아 줄기세포는 인간의 생명이 될 수 있는 수정란을 파괴 시켜서 만든다는 점에서 각종 종교단체에서는 강력한 항의를 하고 있어 윤리적인 제약이 불가피하게 요구되고 있다. 최근에는 고가의 조혈촉진제나 혈액응고제를 생산할 수 있는 소나 돼지를 개발함으로써 엄청난 부가가치를 창출해내고 있다. 즉 이종간 조직이식이 거부반응이 거의 없는 형질전환이 이뤄지면서 돼지에서 생산되는 인체를 활용하여 장기이식이 가능해지고 있다. 이러한 유전자 변형기술이 발전되면서 유전자 치료가 크게 확대되면서 많은 질병이 특정 유전자 부위의 돌연변이에 의해 유발되는 경우 아데노바이러스나 레트로바이러스를 벡터로 활용하여 인체에 정상 유전자를 도입할 수 있게 된다. 이런 방식이 암이나 면역질환 등의 치료에 실제로 응용될 수 있어 큰 성과를 기대할 수 있게 되었다. 물론 아직까지는 바이러스 벡터의 안전성문제는 있지만 지속적인 연구를 통해 효과적인 유전자 치료기술이 개발될 것으로 기대된다. 이런 현대의학의 발전으로 인간의 수명이 연장되고 특정 장기의 손상이나 기능 저하를 치료할 수 있는 기술이 개발되어 치매, 심근경색, 척추손상, 소아당뇨, 간경화 등은 특정 조직이나 장기의 손상이나 기능 저하로 인한 질병을 치료할 수 있게 될 것이다. 의약학 분야는 안전한 유전자치료법의 개발로 적어도 유전자 이상에 의해서 발생되는 대부분 질병은 정복될 수 있을 것으로 전망된다. 더욱이 바이오 인포메틱스, 나노 생명공학의 발전로 개인별 유전자 다형성의 특성을 고려하는 인간 유전체학의 도움으로 질병의 발병위험성을 예측 진단하는 의료기술이 급성장 하게 될 것이다. 환자 개개인에게 최적의 효과를 얻을 수 있는 맞춤형 신약이 개발될 수 있으며 특히 줄기세포공학과 복제기술이 개발되면서 부작용이 거의 없는 장기이식이 실현될 수 있어 인간수명의 연장에 크게 기여할 것으로 기대된다. 농업 원예 분야에서 식물형질전환 기술이 개발되어 병충해에 큰 저항력을 지니고 동시에 높은 생산량을 가진 슈퍼 농작 원예작물이 탄생하게 될 것이다. 이는 식량부족 문제를 해결하고 동시에 농약 사용의 필요성이 감소됨에 따라 먹거리 위기를 극복하는데 큰 도움이 될 것이다. 또한 예방백신이나 중요한 영양소가 포함되어 있는 안전성이 확인된 유전자조작 기능성 건강식품도 등장하게 되어 국민건강 보호에 이바지하게 되고 동시에 의료비용의 절감되는 효과도 기대할 수 있게 될 것이다. 축산 수산 분야는 형질전환 기술과 동물 복제기술을 통해 중요한 가축과 어류의 생산성과 품질을 높이고 고가의 의약 생리활성 물질을 생성하는 유전자 변형 가축을 개발힐 있어 고부가가치 축산업으로 진보할 수 있게 될 것이다. 미생물 환경 안전성평가 분야는 미생물의 유전체학 정보의 축적을 통해 새로운 효소나 생리활성물질을 개발함으로써 새로운 항생 물질이나 신기능 생물소재, 환경정화 미생물 및 환경정화제의 개발이 활발하게 이뤄져 지구환경 개선에도 이바지 할 것으로 기대된다. 더욱이 DNA칩을 비롯한 첨단기술이 안전성 독성평가 문제를 해결할 수 있는 열쇠를 얻게 되어 신약개발이나 지구 환경 개선에 획기적인 성과를 기대할 수 있게 될 것이다. 이와 같이 유전자조작기술은 각 분야에 적용돼 각종 애로사항을 극복해 내는 수단으로 활용될 수 있어 새로운 세상이 열린다고 전망된다. 더욱이 기후위기나 전염병 팬데믹이라는 무서운 환경위기를 극복하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
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    2022-02-06
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