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미국의 기후공학 연구 방향

2010-12-03


미국 하원 과학기술위원회에서 기후공학 관련 공청회를 개최하고, 규제문제, 과학.공학 및 윤리적 이슈, 거버넌스 등 다양한 문제들에 대하여 논의함. 기후공학은 과학적인 접근 뿐만 아니라 정치적 측면의 이해와 국제공조가 필요하고, 환경에 미치는 잠재적 영향력 등을 고려할 때 국제적 동의와 법적 규제하에서 연구개발사업이 시행되어야 한다고 의견을 종합함. 또한 미국내 기후공학 유관 기관의 현황과 역할을 제시하였고, 연방정부 차원의 분야간 통합연구 진행 필요성을 제시하는 등 권고사항들을 제안하였음.

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1. 개요


미 하원 과학기술위원회는 기후공학 관련 공청회를 개최(3회)하여 자국의 역량을 평가하고 연구가 필요한 분야와 권고사항 등을 제시


기후공학과 관련된 규제문제, 과학·공학 및 윤리적 이슈, 거버넌스 등 다양한 문제들에 대하여 논의


기후공학 연구의 과학적 기초 및 잠재적인 수요, 환경에 미치는 영향, 비용, 효율성 등에 대한 주제를 다룸


국립과학재단(NSF), 기상청, 에너지부 등 기후공학 유관 기관의 현황·역량·역할을 평가하고 향후 연구가 요구되는 기후공학 분야도 제시











[참고] 기후공학 (Climate engineering)


인공화산, 인공강우 등 지구의 기후를 인위적으로 조작·조정하기 위한 기술분야로 지구공학(geoengineering)으로도 일컬어짐


그러나 아직까지 기후공학에 관해서는 명확하고 널리 인정되는 정의가

내려져 있지는 못하여 어떤 연구활동이 기후공학에 포함되는지에 대해서는 의견이 분분함


- 기후공학은 기후변화 완화, 천재지변에 대한 대응 등을 가능하게 할 것으로 기대


- 기후시스템에 대해서 아직까지 명확하게 이해하지 못하고 있기 문에, 기후공학을 통한

기후의 인위적 조작은 오히려 재앙을 불러올 수도 있다고 지적하는 전문가도 있음




2. 공청회의 주요내용


(1차*) 기후공학의 개념을 소개하고 과학적·공학적 이슈, 제도, 버넌스, 윤리적 측면 등 당면한 문제들에 대해 논의(’09.11.5)


* “대규모 기후조정(Climate intervention)의 영향에 관한 평가”를 주제로 개최, John Shephered(Southhampton大), Ken Calderia(Washington大), Lee Lane(American Enterprise Institution Geoengineering), Alan Robock(Ruters大) 등 참여


기후공학은 온실가스 완화만을 목적으로 하는 제한적인 연구가 아니며, 관련 기술을 실용화하기 전에 다년간의 연구가 필요한 특성을 지님


기후공학 전문가는 기후공학 관련 주요 연구분야로 SRM*과 CDR**을 거론


* Solar Radiation Management : 태양의 복사열을 지면에 닿기 전에 효과적으로 반사시켜 지구온난화를 완화시킬 수 있는 방법 연구


** Carbon Dioxide Removal : 온실효과의 주요한 원인인 이산화탄소 제거하는 방법 연구


기후공학에 관한 연구는 다양한 방면에 걸쳐서 이루어져야 하며, 또한 그 특성상 범지구적인 차원에서 이루어져야 하므로 다분야·국제·세대 간 협력 하에 이루어져야 함


- 기후공학에 관한 국제적인 의견차이, 대규모 현장검증, 대규모 연구및 조작 활동으로 인한 기후 방해 등의 위험요소와 불확실성을 총괄적으로 다룰 수 있는 연구프로그램 필요


- 미국을 포함한 모든 국가는 기후공학에 관한 깊은 연구와 적절한 규제방안을 마련치 않고서는 실용화해서는 안 됨


(2차*) 기후공학의 과학적 기초, 환경에 미치는 영향, 비용, 효율성 등에 대한 주제를 다룸 (’10.2.4)


* “과학적 기반과 공학적 도전과제”라는 주제로 개최, David Keith(Calgary大), Philip Rasch(Pacific Northwest 연구소), Klaus Lackner(Columbia大), Robert Jackson(Duke大) 참여


SRM 프로젝트는 초기단계에서는 비용이 적게 소요되지만 그 이후에는 정밀한 기후 모델링 방법 등이 필요하기 때문에 비용이 높아질 가능성


CDR은 기후변화의 원인이 되는 이산화탄소의 제거에 직접적으로 도움이 되며, 화석연료 의존성이 높은 현실을 고려할 때 적절한 대안기술이지만 고비용이 문제점


SRM과 CDR은 현재의 기술수준이나 규제환경 하에서도 실제 적용이 가능하나 생태계에 어떠한 영향을 미칠지에 대한 예측은 사실상 불가능


(3차*) 기후공학 관련 국제 연구개발 체계에 관한 논의 (’10.3.18)


* “국내 및 국제 연구개발 거버넌스”를 주제로 개최, Phili Willis(영국 하원의 과학기술위원회 의장), Frank Rusco(회계감사원, GAO), Scott Barrett(Columbia大), Jane Long(Lawrence Livermore연구소), Granger Mogan(Carnegie Melon大) 참여


기후공학은 과학적인 접근뿐만 아니라 정치적인 측면에서의 이해와 국제공조가 필요


- 기후공학은 지극히 복잡하고 도전적인 문제를 다루는 힘든 과정이지만, 그렇다고 연구를 추진하지 않거나 적절한 규제 방안을 마련하지 않는 것은 무책임한 행위라고 강조


- 기후공학 정보와 연구개발 활동 등 전반적인 국제 정보의 DB화와 美·英간 협력의 필요성, 기후공학과 관련한 미디어의 역할 등 논의


환경에 미치는 잠재적인 영향력 등을 고려할 때, 기후공학 관련 연구개발사업은 국제적인 동의와 법적 규제 하에서 시행되어야 함


3. 기후공학 유관기관 현황 및 역할


□ 국립과학재단 (NSF : National Science Foundation)


NSF는 과학 및 공학 분야의 기초연구와 교육을 담당하는 기관으로서, 대부분의 NSF의 예산은 미국 내 대학의 경쟁력 있고 사업성이 있는 연구를 지원


※ 이외에 NSF는 비영리기관, 일반기업의 연구도 지원하며 연구시설에 대한 지원 및 국제 연구협력도 지원


연방정부의 R&D예산 배분기관인 NSF는 기후공학 기초분야에 대한 연구 지원을 강화할 필요


- 기후공학 연구계획 및 연구개발 효과에 대한 검토 등을 수행해야 하며 기후공학 연구에 대중을 참여시키기 위한 노력도 병행할 필요


해양기상청 (NOAA : National Oceanic and Atmospheric Administration)


NOAA는 기후 및 해양 분야에 전문성과 연구능력을 갖추고 있어 기후공학 연구에 가장 적적한 역량을 갖추고 있는 기관


오존층에 영향을 줄 수 있는 화학물질에 관한 기존 연구 경험 등을 활용하여 기후공학 연구의 환경적 효과성에 관한 연구 및 평가 등을 수행할 필요


□ 에너지부 (DOE : Department of Energy)


DOE의 6개 주요 연구개발 투자 중에 3가지*가 기후공학과 관련


* BER : Biological and Environment Research, BES : Basic Energy Sciences, ASCR : Advanced Scientific Computing Research


기후공학과 관련하여, DOE는 연방정부 차원에서 진행하는 대기 중 이산화탄소 분리·제거 연구를 주도할 필요


□ 환경보호청 (EPA : Environmental Protection Agency)


기후공학의 속성을 고려할 때, 모든 연구가 EPA와 연관되므로 EPA는 기후공학 연구의 방향성 설정에 중요한 역할을 할 필요


항공우주국 (NASA : National Aeroanutics and Space Adminstration)


NASA가 보유한 지구 시스템 및 화산 폭발과 같은 자연현상에 관한 데이터는 기후공학 연구프로그램에 적절히 포함할 필요


□ 기타연방정부기관


앞으로 기후공학 전략 수립과 관련하여 농림부, 국방부, 지리청(USGS - U.S. Geological Survey) 및 국무부의 역할도 중요










[ 기후공학 관련 연구되어야 할 분야 ]


기후공학은 다학문적인 접근과 기존 연구방법의 재구성 및 관련정보의 충분한 활용 등이 요구됨


- 기후공학은 자연과 기후에 대한 기초적인 지식이 기반이 되어야 할 뿐만 아니라,

숲 관리
(forest management) 등과 같은 방법에 대한 이해와 기술의 자연에 대한

잠재적인 영향력 평가 방법 등에 대한 이해도 필요


기술‧공학‧환경‧생태‧사회 측면에서 기후공학의 진전을 위해 필요한 연구 분야










































연구 분야



- 온실가스 모니터링



- 물순환모형



- 대기‧수질 모형 및 모니터링



- 기상학 및 물리학



- 해수학 및 물리학



- 토양 및 대기 조성



- 해양‧육상생물학 및 생태학



- 식물 및 동물 종



- 화학‧전기‧기계공학



- 지구환경시스템공학



- 온실가스에 대한 농‧산림 영향



- 바이오 숯(Biochar)



- 육상 탄소 분리



- 식물성플랑크톤



- 해양산성화



- 지리‧지진파 이미징






4. 공청회의 결론 및 권고사항


미래의 기후문제를 위해서는 연방정부 차원에서 다양한 분야에 걸친 통합적인 기후공학 연구가 시급


과학자, 정책입안자 및 대중 상호간의 원활한 의사 소통을 위해서 기후공학 관련 용어의 통일이 필요하며 이를 위한 국제적인 합의 필요


기후공학 연구사업은 각 지역에 맞도록 설계되어야 하며 성공 가능성뿐만 아니라 위험요소에 대한 평가도 이루어져야함


기후공학은 범지구 차원의 협력이 매우 중요한 분야이므로 이를 이끌어내기 위한 활동이 필요


5. 정책적 시사점


□ 우리나라는 아직까지 기후공학이라는 연구분야에 대한 관심은 매우 낮은 실정


27대 중점녹색기술에서 일부* 관련 기술분야가 포함되어 있으나, 기후를 인위적으로 조작·조정을 목적으로 한 기후공학 측면의 연구개발은 없는 상황


* 기후변화 예측 및 모델링 개발기술, 기후변화 영향평가 및 적응기술 등


※ 최근 기후변화 예측 및 모델링 개발기술(’09년 250억원, 전년대비 105% 증가), 기후변화 영향평가 및 적응기술(’09년 393억원, 전년대비 83% 증가)에 대한 국가연구개발비는 급증하고 있으나 27대 중점녹색기술 총액 대비 비중은 각각 1.3%, 2.0%로 낮은 수준(2010년도 녹색기술 국가연구개발사업 조사·분석 보고서, 2010.9, 교과부·KISTEP)


기후공학 분야의 성격과 우리나라의 연구 현황을 고려할 때, 주도적 R&D보다는 효과적인 국제협력방안의 모색과 대응이 적절할 것으로 판단됨


기후공학은 연구 범위가 크고 국제적인 협조가 필요한 지구규모의 연구개발 활동으로 우리나라 단독수행에는 한계


또한 학문의 명확한 정의가 성립되지 않은 신생분야이며, 기후 조정의 불확실성과 효과성에 대해서도 의견이 일치하지 않고 있는 상황


그러므로 국가수준의 적극적인 연구개발(확장) 보다는, 미래를 대비한 연구인력의 육성 및 해외 연구기관 및 국제기구와의 연구협력(준비·유지) 등의 전략이 필요




* 도표 등과 관련된 상세 내용은 첨부파일을 참조하시길 바랍니다.

* * 본 자료는 교육과학기술부 과학기술기반과와 KISTI 정보분석본부, KISTEP 정책기획실 등에서 분석한 내용을 바탕으로 한 것입니다.

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