도시 집중호우 방지책 - 서울과 수도권 홍수/침수피해 및 수질개선과 관련된

서울과 수도권 홍수/침수피해 및 수질개선과 관련된

미국 대도시 홍수침수피해방지 및 수질개선사업

 

Abstract

 

Flash flood event, which are distinguished from a regular flood by a timescale less than six hours, in metropolitan urban area occurs frequently due significantly to global warming.  Recent particular flood event in Seoul and its neighbor cites was later categorized as a “100-year flood.”  Many main streets, buildings, and houses were damaged by flood. As the area developed and more land was paved, the amount of rain water entering the sewer system dramatically increased. During rain events, the sewer system and treatment plants could not accommodate the additional flow, and combined sewage would overflow to the local waterways. Within the combined sewer areas there were over many outfalls that released polluted Combined Sewer Overflows (CSOs) into the waterways.  During particularly large storms, the rivers were forced to reverse to their natural direction, releasing raw sewage into Han River. Combined sewage would back up into basements of homes and businesses. The Tunnel and Reservoir Plan (abbreviated TARP and more commonly known as the Deep Tunnel Project or the Chicago Deep Tunnel) is a large civil engineering project that aims to reduce flooding in the metropolitan Chicago area, and to reduce the harmful effects of flushing raw sewage into Lake Michigan by diverting storm water and sewage into temporary holding reservoirs.  Aquifer Storage and Recovery (ASR) involves injecting water into an aquifer through wells or by surface spreading and infiltration and then pumping it out when needed. The aquifer essentially functions as a water bank.  Deposits are made in times of surplus, typically during the rainy season, and withdrawals occur when available water falls short of demand.

 

1. 서론

 

세계적인 기상변화로 인하여 짧은 시간에 많은 양의 비가 내리는 돌발폭우 현상이 대도시 지역에서 자주 발생하고 있다.   최근 서울 및 수도권 지역에 100년 빈도 강우로 인하여 서울도심을 비롯하여 수도권 지역의 홍수 및 침수피해가 극심하게 발생하였다.  

도시화로 인하여 모든 도심에 비를 저장할수 있는 녹지시설이 없어지게 되므로 단시간에 폭우가 도심에 집중적으로 몇시간 내릴 경우 대부분의 대도시들은 홍수 및 침수피해를 입게 된다.  이러한 현상은 세계의 모든 대도시들에서도 공통적으로 발생하고 있다.  현재 서울시와 수도권 지역에서 갖고있는 우수와 하수관리 체계로는 돌발폭우로 인한 돌발홍수 및 침수피해를 피하기 어렵다.  또한, 서울시와 수도권 지역의 도시들은 대부분 우수와 하수관거로 부터 집수된 우수와 하수를 한강 및 지천 인근 유수지로 모아서 이들 우수를 배수펌프장을 통하여 한강으로 펌핑하는 시스템을 갖추고 있다.  그러나 이들 배수펌프장들의 펌프용량 부족 및 고장으로 인해 서울 및 수도권 지역의 저지대에 빈번한 침수피해가 발생되었다.  그리고 높아진 한강수위로 인하여 배수펌프장으로 부터 한강으로 토출되는 것이 역류현상으로 인하여 서울 및 수도권 지역의 저지대에 침수피해가 또한 많이 발생되고 있다.  그러므로 이렇게 돌발홍수로 단시간에 발생된 우수를 우수 및 하수관거 체계를 통하여서는 홍수 및 침수피해를 방지할 방법이 없다고 해도 과언이 아니다. 

돌발폭우로 인한 홍수 및 침수피해를 방지하기 위한 방법으로 미국 시카고시에서 처음 시작된 그림 A에 나타낸 심층터널 및 저수지 사업 (TARP, Tunnel and Reservoir Project)이 있고, 미국 플로리다주에서 시작한 그림 B에 도시한 지하 암반대수층에 우수를 보관하는 사업(ASR, Aquifer Storage and Recovery)들이 있다.   먼저 심층터널 및 저수지 사업을 서울시 및 수도권 지역에 적용하면서 이 심층터널 및 저수지 사업에 대한 좀더 자세한 설명을 하고, 지하 대수층 저류지 사업에 대해서도 간략한 소개를 하고자 한다.

 

그림 A. 심층터널 및 저수지 사업 (TARP, Tunnel and Reservoir Plan) 개념도

 

 

그림 B.  지하 대수층 저류지 (ASR) 개념도

 

 

2. 서울과 수도권 지역에 대한 심층터널 및 저수지 사업방안

2.1 머리말

한강은 서울특별시 동쪽에서 서쪽으로 관통하여 흐르고 있다.  1980년대 한강종합개발이후, 현재 많은 서울시민들이 한강을 휴식공간으로 이용하고 있으나, 한강은 많이 오염되어 있고, 특히 갈수기에 합류식 하수관거나 분류식 하수관거의 월류 등에 의한 한강 및 지천에 대한 환경오염이 상당히 심각하다.  하수관거의 용량을 초과하여 월류된 우수와 하수는 한강으로 직접 흘러들어 가게되며, 홍수기간중 홍수조절지 (Flood Detention)가 과부하 되었을 때 우수와 하수는 지역 펌핑장으로 부터 한강으로 펌핑된다.  또한, 이들 우수와 하수는 현재 한강에 있는 4개의 하수종말처리장(Sewage Treatment Plant)으로 부터 한강으로 방류하는 시스템을 갖추고 있다.

 

2.2 하수관거 체계 현황

현재 서울의 하수관거 체계는 대부분 합류식 하수관거 (Combinded Sewerage)로 되어 있다.  서울특별시에서 5개 지역만이 우수관과 가정하수관이 분리된 분류식 하수관거로 되어있다.  이들 지역의 유역면적은 총 하수관거 유역면적의 15%에 불가하다.  모든 하수관거들은 집수관(Collector Conduit)으로 모이게 되며, 집수관에 의하여 4개 하수종말처리장이나 홍수조절지로 자연배수 된다.  배수펌프장 (Drainage Pumping Station)은 모든 홍수조절지에 설치되어 있고, 집수관을 따라 군데 군데 배치되어 있다.  펌핑장 방류로 인한 우수와 하수는 하수종말처리장에서 처리되기 전에 한강으로 유입된다.  한강은 서울특별시를 통과하는 데 상당히 완만한 경사를 갖고 있으므로 자정(Self-Cleaning) 되지 않는다.

 

2.3 개선방안

한강과 그 지류 강들을 깨끗하게 하기 위하여, 첫 단계로 오염원의 제거가 필수이다.  그 방법으로 한강바닥의 경암층(Solid Rock)에 심층터널(Deep Tunnel)을 파고, 이 심층터널 노선체계를 이용하는 방법이 있다.  낙하갱(Drop Shaft)은 집수터널의 계획노선을 따라 일정지점과 배수펌프장이 설치되는 곳에 건설된다.  낙하갱의 위치는 타당성 조사와 같은 추가적인 조사에 의해 결정된다.

낙하갱은 조정구조물(Regulating Structure), 연결구조물(Connecting Structure, 또는 분수구조물(Diversion Structure)), 조절구조물 (Control structure)들로 연결된다.  현존하는 하수종말철리장 용량을 초과하는 우수와 하수는 낙하갱을 통하여 심층터널로 보내진다.  이 심층터널에 저장된 우수와 하수가 한강으로 방류되기 전에 하수처리를 위하여 새로운 하수종말처리장으로 흘려 보내게 된다. 새로운 하수 종말처리장은 서울의 서쪽에 위치하게 되며, 정부소유의 공유지에 건설되게 된다.  펌프장은 심층터널에서 하수종말처리장으로 우수와 하수를 끌어 올리느 역할을 하게 되며, 우수와 하수는 하수종말처리장을 통하여 한강으로 자연배수하게 된다. 이 사업의  개념도는 그림1에 나타내었다.

주요 사업에 관한 사항들은 다음에 간략하게 기술되어 있다.  이 사업의 전형적인 배치도는 그림2에 도시하였듯이 터널, 낙하갱, 조정구조물, 그리고 연결구조물로 구성되어 있다.  이것은 미국 시카고시의 심층터널 및 유수지 사업에 사용된 것이다.
 

그림 1. 서울특별시 우수와 하수 통합관리 방안

 

 

그림 2. 주수로 터널에 연결된 합류식 하수관거 방류구조물

2.4 터널(Tunnel)

한강과 그 지류의 바닥 약 60 ~ 100 m 정도 아래에 큰 직경의 기계로 뚫은 터널이 경암층에 위치하게 된다.  심층터널은 한강의 주수로 아래에 있는 주통수터널(Main Conveyance Tunnel)과 한강지류 아래에 있는 부통수터널(Secondary Conveyance Tunnel)로 구성되어 있다.  이들 수로들은 하수종말처리장에 위치한 새로은 펌핑장으로 자연배수에 의하여 우수를 이동시키기 위하여 설계되어었다.  콘크리트 터널라이닝은 지질탐사 결과 따라 필요할 수도 있다.

 

 2.5 낙하갱 (Drop Shaft)

보강콘크리트 수리구조물은 우수를 수직으로 상당 깊이까지 콘크리트에 피해를 입히지 않고 낙하시키기 위하여 그림3과 같이 설계되었다. 낙하갱은 연직갱 부츠실(Drop Shaft Boot Floor)에서 에너지와 충격을 감소시키기 위하여 떨어지는 물과 함께 섞이면서 공기가 발생하게 된다.  낙하갱은 터널내에서 수리결함을 야기시키지 않게 하기 위하여 특별한 부츠형태이거나 포집된 공기를 제거할 수 있는 탈공기방 (Deareation Chamber)을 갖고 있게 된다.

 

 

 그림 3. 전형적인 낙하갱 (Typical Drop Shafts)

 

2.6 연결구조물 (Connecting Structure)

보강 콘크리트 구조물은 주로 수리구조물에 국한된다.  연결구조물은 집수관에서 낙하갱으로 모둔 우수를 직접 보내게 한다. 현존하는 하수종말처리장에 집수관으로 갈수기의 전부 또는 일부 우수흐름이 계속되게 하기 위하여, 때때로 웨어(Weir)가 사용 되어진다. 이 구조물은 때때로 분수구조물(Diversion Structure) 이라고 부른다.

연결구조물은 배수펌프장의 흐름을 차단하거나, 낙하갱에서 흐름을 전환하는데 위치하게 된다. 또한, 이 구조물에는 강으로 부터 터널체계로 흘러들어 가는 역류를 방지하기 위하여 방조수문(Tide Gate)이 있다.

 

2.7 조정구조물(Regulating Structure)

거의 모든 낙하갱(또는 연직갱)에서 우수흐름은 많은 경우 조절되야 하고, 때로는 이 흐름이 완전히 차단 되어야 한다.  낙하갱으로 흘러 들어오는 우수흐름을 조절하기 위하여, 콘크리트 구조물 내부에 수직 개폐식 수문(Sluice Gate)이 필요하다.   조정구조물은 항상 낙하갱과 집수관 또는 배수펌프장 사이에 위치하게 된다.  수문이 닫혔을 때, 합류흐름은 강으로 직접 방류되거나 현존하는 홍수조절지로 흘러가게 된다.  조정구조물에서 수문은 수동으로 작동되거나 자동으로 원격조종될 수 있어야 한다.  이를 위하여 전원공급이 필요하다.

 

2.8 조절구조물(Control  Structure)

조절구조물은 연결구조물과 비슷하다.  조절구조물과 연결구조물의 가장 큰 차이점은 조절구조물은 일정한 높이에서 흐름의 일부는 통과시키고, 나머지는 전환시키는 고정웨어를 갖고 있다.  일반적으로 모든 갈수기의 우수흐름은 그대로 통과되고, 우기때는 갈수기의 흐름을 초과하는 흐름분량만이 전환된다.  조절구조물은 주요 하수관거 또는 집수관에  위치하게 된다.

 

2.9 펌핑장(Pumping Station)

지하 펌핑장은 심층통수터널의 서쪽끝에 위치하게 된다.  그림4에서와 같이 지하 펌핑장은 흡입터널(Suction Tunnel)이고, 펌프는 필요한 총펌핑흡입수두(Total Net Pumping Suction Head)를 유지하기 위하여 심층통수터널 보다도 낮게 위치하게 된다.  펌프장은 경암층에 만들어지게 된다.  펌프장의  목적은 심층통수터널에서 새로운 하수종말처리장이나 지면보류지로 방류하기 위하여 지표면으로 합류흐름을 끌어 올리는 데 있다.  펌프하기 위한 공간으로 두개의 독립된 인공동굴(Cavern)을 설치함으로써 비상상태시에 대비할 수 있다.  밸브와 수문들이 필요한 하수를 조절하는 데 이용된다.

 

 그림 4. 지하 주수로 펌프장 단면도

 

2.10 하수종말처리장(Sewage Treatment Plant) 

새로운 하수종말처리장은 펌핑장 부지에 위치하게 된다.  심층통수터널은 빗물과 하수흐름을 저장하게 되므로, 종합하수 종말처리장이 필요하게 된다.  하수 종말처리장은 자연배수에 의한 흐름으로 설계되고, 펌핑장 또는 유수지의 수위에 의존하근 지면보류지로 부터 우수를 받게 된다.  하수종말처리장의 방출수는 강으로 직접 방류된다.

 

2.11 지면보류지(Surface Storage Reservoir)

지면보류지는 하수종말처리장 부근에 설치하게 된다.  펌프장, 하수종말처리장, 그리고 지면보류지는 서울의 서쪽이며, 한강의 북쪽 또는 남쪽제방에 건설되어 종합하수종말처리장 단지를 형성하게 된다.  이 단지는 신곡수중보의 하류에 위치하게 되며, 정부소유의 공유지에 설정될 것이다.

지면보류지는 심층통수터널로 부터 펌프로 끌어올린 우수를 저장하게 되며, 하수종말처리장에서 우수를 처리할 수 있을 때 까지 필요한 시간동안 우수를 저장하게 된다.  지면 보류지 부지는 채석돌 지역이어야 된다.  돌은 채석되고 자갈로 만들어지고 팔리게 된다.  이렇게 채석되고 남은 큰 웅동이는 보류지로 이용하게 된다.  다른 방법으로는 지하에 인공동굴 저수지나 기존의 지면보류지가 가능하면 건설될수도 있다.  보류지에 있는 물은 초기에는 자연배수에 의하여 하수종말처리장으로 배수되고, 나중에는 홍수조절지의 수위가 처리장 보다도 낮게 되면 펌프하게 된다.  이것은 상호연결된 터널과 수문에 의하여 가능하게 된다.

 

 

3. 미국 시카고시 심층터널 및 저수지 사업

시카고강의 역류와 세계 최대 하수종말처리장의 건설에도 불구하고, 오염물질들이 계속해서 미시간 호수와 시카고 강들과 운하들에 퇴적되고 있다.  이렇게 오염이 계속되는 것은 시카고와 주변 도시들이  오수와 우수를 같은 하수관으로 이용하는 합류식 하수관거에 의존하기 때문이다.  도시화로 인하여 도시 전체가 포장됨으로 인해 하수관으로 들어오는 우수의 양은 급격하게 증가하고 있다.  홍수기간중 하수관거 시스템과 하수종말처리장은 하수관거의 초과수량을 수용할수 없게 된다.  큰 홍수때는 강의 역류현상으로 저지대가 침수를 겪게 된다.

1972년에 시카고시는 시카고시와 51개 위성도시로 구성된 375 마일의 합류식 하수관거의 수질을 정화하기 위하여 심층터널 및 저수지사업을 채택하였다.  이 사업의 주 목적은 미시간 호수를 보호하고, 홍수를 저감하고, 저지대 침수를 막는 것이다. 

이 사업의 1단계는  4개 터널시스템 (Mainstream, Des Plaines, Calumet, 그리고 Upper Des Plains)으로 구성되어 있다.  서로 독립된 심층터널 시스템과 서비스 지역은 다음 그림5에 있다.  홍수후에 펌프장을 이용하여 심층터널에 저장된 우수를 하수처리장을 통하여 처리한 후, 다음 폭우에 대비하여 강으로 보낸다.  1단계 공사는 1975년 시작하였으며, 심층터널 시스템은 1985년부터  시작하여 2006년에 완전히 공사가 끝나고 현재 운영되고 있다.   총 시스템은 109.4 마일의 심층터널로 구성되고 있고, 2.3 billion gallons 양의 우수를 저장할 수 있다.

이 사업의 2단계 공사는 홍수조절을 위한 저수지 사업에 주 목적이다.   McCook 저수지는 현재 공사중에 있으며, 완공되면 이 저수지는 10 billions gallon을 저장하게 되며, 2024년에 공사가 완공되게 된다.  이 저수지는 37개시 3백십만명에게 일년에 9천만불 이상의 홍수피해액을 절감하게 된다.  Thornton 저수지는 2단계 공사가 진행되고 있다.  1단계에서 2003년 3.1 billions gallon 규모로 완성되었다. 시카고시의 심층터널 사진은 그림 6에 지하에 위치한 펌핑장의 사진은 그림 7에 있다.
 

 

그림 5. 시카고 및 51개 위성도시 심층터널 및 저수지 시스템과 서비스 지역

 

심층터널 및 저수지 사업의 성공으로 인하여 시카고강, 주변 강들과 지천들의 수질을은 급속적으로 깨끗하게 되었다.  이 사업은  1986년 미국토목학회가 주는 최고토목공사상을 비롯하여 많은 상을 받았으며, 미국 연방환경청에 의하여 미국내 최고 Clean Water Act의 하나로 선정하였으며, 전 세계적으로 가장 우수한 우수와 하수 관리방안으로 알려져 있다.

그림 6.  시카고시 심층터널 
 

그림 7.  지하 350피트에 위치한 mainstream 펌핑장

 

 

4. 지하 대수층 저류지 사업 (ASR, Aquifer Storage and Recovery)

 

지하 대수층 저류지 사업은 간략하게 우물정을 통하여 강제로 물을 지하 대수층에 저장하였다가 필요할 때 다시 펌프로 끌어 올려 물을 사용하는 방법이다.
1983년 플로리다주에서 처음 시행되어 30년간 미국내에서 많이 이 방법이 사용되고 있다. 주로 물부족 문제를 해결하기 위하여, 강수가 많을 때, 이들 강수를 강제적으로 우물정들을 통하여 지하 대수층에 저장하였다가 물이 필요할 때, 지하 대수층에 저장된 물을 끌어올려 사용하게 된다. 
미국 플로리다주 지하 대수층 저류지 시설들에 대한 그림이 그림 8에 있고, 플로리다주 Typical Deep-underground Injection Well과 ASR Well에 대한 그림은 그림 9에 도시되었다.

 

 

그림 8.  플로리다주 지하 대수층 저류지(ASR) 시설들

 그림 9.  플로리다주 Typical Deep-underground Injection Well과 ASR Well

 

현재 캘리포니아주 오렌지 카운티에서는 하수처리장을 통해 처리된 물을 송수관을 통하여 이송한 후 강제 정수정을 통하여 지하 대수층에 저류하는 대규모 공사를 진행중에 있다.  대수층의 오염정화 능력을 이용하여, 하수처리된 물을 지하 대수층에 저류하여 일정시간이 지난 후에 펌핑하여 먹는 물로 쓰게 한다는 방법이다.

만약 서울 및 인근 대도시 주변지역에 지하 대수층이 잘 발달되어 있다면, 초기 홍수시의 우수는 오염물질이 많아서, 지하 대수층에 보관하기에는 환경적 문제점이 많지만, 초기 몇시간이 지난 후의 우수는 우물정들을 통하여 지하 대수층에 보관하는 방법이 홍수피해를 감소시키는 방안으로 고려해 볼수도 있다.

5. 맺음말

 

우수와 하수통합관리를 위한 심층터널 및 저수지 사업은 미국의 Harza 엔지니어링 회사에 의하여 1960년대에 제안 되었으며, 미국 시카고시에서 이 사업을 처음 채택하고 건설하여, 현재 성공적으로 운영되고 있다.  현재 시카고 인접한 위성도시들의 하수관과 시카고시의 심층터널간의 연결사업을 통하여 사업이 크게 확대적용되고 있으며, 100년빈도 홍수까지 조절할 수 있는 지면보류지가 이미 완공되었거나 건설되고 있다.

미국내에서는 메사츄세츠주의 보스턴시에서 우수와 하수 통합관리를 위한 심층터널 및 저수지 사업이 성공적으로 운영되고 있고, 뉴욕주의 로체스터시, 미네소타주의 미네아폴리스시, 캘리포니아주에서는 로스엔젤레스시와 샌프란시스코시, 오하이오주의 신시네티시에서 이 사업이 건설중이거나 운영되고 있다.  세계적으로는  일본의 동경시와 노르웨이의 스톡홀름시에서 우수와 하수 통합관리를 위한 심층터널 및 저수지 사업이 운영되고 있다.

한국에는 서울을 비롯하여 부산, 대구, 광주 등 우수와 하수의 통합관리가 요구되는 대도시에서 이 사업이 이용될 수 있다.  특히 서울시의 경우 비점오염원(Nonpoint Source Pollution)으로 부터 오염이 심각한 경안천이나 다른 오염된 한강지류의 하천지역에 먼저 이 사업을 시범적으로 타당성 조사부터 실시함으로써 한강지류 하천의 정화와 궁극적으로는 한강의 수질개선사업에 큰 도움을 줄것으로 기대된다.

 

6. 참고문헌

 Horan, D. (2005). "Deep Tunnel, Deep Ties". Chicago Tribune, March 14, 2005.
 American Underground Association's Featured Project. American Underground Construction Association, August 1999.
 Schmidt, E. (2004). Chicago's Tunnel, Reservoir Plan. McGraw-Hill Construction, August 2004.
 Tunnel and Reservoir Plan (TARP). The Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago, August 6, 1999.
 Jones, S. and Waller, J. (2004). Chicago Public Library - Down the Drain. Chicago Public Library website, August 2004.
 이범구, 최우희 , 서울특별시 우수, 하수 통합관리를 위한 심층터널, 저수지 사업제안, 대한토목학회지 제45권 제10호 pp. 115 – 119
 Comprehensive Everglades Restoration Plan Aquifer Storage and Recovery Program, http://www.evergladesplan.org/docs/asr_whitepaper.pdf
 http://www.tampagov.net/dept_water/information_resources/Aquifer_Storage_Recovery.asp

 

 

출처: http://www.kosen21.org 코젠자료방 >> 분석자료 >> 번호 6547

 

미국의 환경, 에너지, 의학분야에 걸친 녹색기술 동향 (첨단기술보고서) 중에서 Chapter 3
분석자 : 이상원( )
2011/06/16 l 추천 0 l 조회 296
 
분야: 과학기술과 인문사회   
녹색기술분류: 기후변화 예측 및 모델링개발 기술
                    기후변화 영향 평가 및 적응기술   
저 자: 이상원  소속기관: 한국과학기술정보연구원 
페이지 180  연구기간   
보고서 파일:     * 자료 이용시 마일리지 5점이 차감되고 신청하신 자료는 문서함에도 저장됩니다.
파일열 때 암호로 www.kosen21.org 를 입력해 주세요. 

요 약 문

 

1. 제 목

미국의 환경, 에너지, 의학분야에 걸친 녹색기술 동향

 

2. 동향조사의 목적 및 필요성

전세계가 그동안 기후변화와 자원고갈 등의 위기요인에 대응하여 왔던 수비적인 관점에서 탈피하여 이제는 보다 적극적으로 자원을 효율적으로 이용하고 환경오염을 최소화하는 녹색기술에 전력하고 있다. 특히 기후변화에 대응하는 노력이 인류의 미래를 결정짓는 중요한 변수로 인식되었다. 녹색기술의 확보는 지구 생태계를 지킬 뿐만 아니라 산업과 경제 및 생활양식 전반에 걸쳐 광범위한 파급효과를 가져올 것으로 예상된다.

이에 전세계가 공히 기후변화에 대한 해결 노력에 동참하게 되엇다. 그리고 고효율과 환경 친화적인 사회의 경제구조를 구축하려고 노력하고 있다. 환경과 경제의 시너지 효과를 극대화하여 생태적으로나 경제적으로 건전성의 확보를 통해 새로운 동력으로 삼는 경제성장의 인식이 절실하게 되었다.

미국 오바마 행정부는 바이오연료, 하이브리드 자동차, 신재생 에너지, 저탄소 석탄발전소 등 5개 분야에 10년간 1,500억불을 투자하여 2020년까지 1990년 수준으로 온실가스를 감축하고 2050년까지 1990년 대비 80 퍼센트 까지 감축하겠다고 선언했다. 그동안 에너지와 환경문제는 사회와 국가의 건전한 성장을 저해하는 장애요인으로 인식되어 왔으나, 이러한 노력으로 에너지와 환경문제는 사회와 국가의 건전한 성장을 이끄는 새로운 기회요인으로 인식하게 되었다.

 

한국의 이명박 정부도 저탄소 녹색성장을 새로운 국가발전의 패러다임으로 제시함으로서 녹색기술이 지속가능한 경제발전의 주요 성장 동력원으로 부상하고 있으며 이에 미국에서 진행되는 녹색기술들을 조사하고 취합하여 한국의 녹색기술 발전이 세계적인 추세와 발을 맞추도록 하는데 이조사의 필요성이 있다.

3. 동향조사의 내용 및 범위

이번 녹색기술 동향 조사 사업의 핵심은 실리콘 밸리를 중심으로 미국에 위치한 여러 연구소 및 기업들의 연구 주제와 개발 동향에 대한 요약이다. 한국에서는 아직 활발한 연구와 투자가 진행되지 않은 주제를 다루었으며 전체 조사 내용 및 범위는 현재 대학 및 산업 현장에서 기술자 및 관리자로 일하고 있는 여러 전문가들의 정보에 대한 요약을 구성으로 하였다.

 

조사 분야이 범위는, 미국의 바이오연료 산업동향과 연구개발 전망, 미국의 대통령 그린화학 소개, 미국 대도시 홍수/침수피해방지 및 수질개선사업, 광역 통합 수리.수문 모델 개발 동향, 실리콘 밸리지역의 태양광 및 태양열 발전 산업동향, 패턴 인식 등을 비롯한 의료분야 지능형 바이오 센서바이오 센서의 최근 동향, 실리콘 밸리에서 의료 기기 및 헬스 케어를 증진시킬 지놈 연구와 그와 관련된 사업을 하는 벤처 회사들의 동향, Microelectromechanical Systems (MEMES) 과 Microfabrication Technologies 의 분야, 의료 어플리케이션에서의Membrane (막) technology (기술), 그리고해파리 Aequorea victoria에서 추출한Green Fluorescent Protein (GFP)이Biomedical Imaging에 어떻게 쓰이는가를 다루고 있다.

4. 동향조사의 활용방안 및 기대효과

심층 기술 국제 동향 정보 조사 사업의 하나인 ‘미국의 환경, 에너지, 의학분야에 걸친 녹색기술 동향’은 크게 두가지 기대 효과를 가진다. 첫째는 미국의 전반적인 그린기술 분야에 종사하는 전문가들의 인적 네트워크가 대한민국 정부와 강한 유대관계를 형성하여 기술적인 흐름과 전망에 대한 정보의 Feedback 및 실시간적인 토의도 가능하게 할 정도의 분야별 개별적 참여 조직의 형성 가능성이다. 현재 미국의 각 지역에서 그린기술직에 종사하고 있는 한국계 인력들은 중국이나 인도에 비해서 그 수가 매우 적고 또 그만큼 인적 네트워킹이 미약하다. 그러나 이번 연구조사를 통해서 각 연구 영역의 소규모 셀 그룹을 형성하고 그룹끼리의 정보 교환이 활성화 될 경우 전문가들 뿐만 아니라 정부와의 네트워킹도 상당히 진전이 있을 것으로 보여진다.
두번째의 기대 효과는 미국내의 종합적인 그린기술에 대한 보다 손쉬운 핵심 정보요약 및 기술력의 흐름과 전망에 대한 고찰을 기반으로 한 대한민국의 신성장동력 그린기술의 발전이다. 현재 이번 조사에 배정되어 있는 인력들은 대부분 미국에서 해당 분야의 연구에 대한 박사학위를 받은 전문가들이다. 각 분야의 전문가들은 학교와 직장에서 첨단 그린기술을 연구하며 전문 지식을 쌓아왔기 때문에 기술적인 기반 뿐만 아니라 신성장 동력산업의 흐름과 전망도 읽어낼 수 있다.

 

이러한 배경을 바탕으로 연구 조사 정리되고 있는 기술동향은 여러 첨단 그린기술 분야를 직접 현장에서 이끄는 전문가들의 머리에서 이루어지므로 대한민국 신성장 동력 산업의 기반 구축에 큰 파급효과를 가져올 것이다. 또한 기술적 방향 제시와 파생된 산업 효과를 효율적으로 이용할수 있도록 신성장 동력 산업의 기반 근간을 구축하는데 보다 용이할 것으로 전망된다.

 

5. 동향조사의 최종결과

동향 조사의 최종결과는 각각의 주제와 그 주제를 구성하는 세부 항목으로 구성되었다. 각각의 Chapter에 있는 주제 항목들은 미국, 특히 실리콘 밸리에서 집중적인 연구와 투자가 이루어 지고 있을 뿐 아니라, 상업화의 용도로 검토가 이루어지고 있는 분야이다. 전문적 연구 인력의 지식과 정보가 함축되어 있을 뿐만 아니라 기술적 배경, 기술 개발의 동기, 기술 심층 분석의 관점에서 골고루 서술하였다. 이 최종 결과 보고서는 현재의 기술 동향을 파악하는데 전문적인 지식이 부족하더라도 이해하기 쉽도록 구성하였으며 빠른 정보의 전달과 파악을 위주로 함축적인 전개를 택하였다.