지구를 구해낼 기술,
기후테크의 다양한 분야 (1/2)
교통/건물/제조 산업의 전기화와 농업의 녹색 혁명
기후테크의 부상
기후변화는 오늘날 인류가 직면한 가장 시급한 문제다. 산불, 홍수, 허리케인 등으로 인한 공급망 붕괴는 이미 현실이 되었고, 온실가스 순배출량 제로를 향한 글로벌 규제와 탄소배출권 가격 부담 등으로 기존의 비즈니스 모델을 유지하는 것이 어려워지고 있다. 또한 탈탄소 경제를 빠르게 만들어가는 기업들에 의해 대체될 수 있는 리스크가 커지고 있다. 인간이 숨 쉬고, 먹고, 이동하고, 일하는 모든 활동 자체가 지구온난화를 초래한 원인이라고 밝혀진 만큼, IPCC는 사회 시스템을 통째로 바꾸어야 한다고 경고했다. 아마존, 마이크로소프트, 비자, 포드, SK그룹, 카카오 등 국내외 여러 기업들은 지정된 날짜까지 순배출량을 0으로 낮추겠다고 선언하고, 그에 따라 운영을 조정하고 있다. 또한 인공지능, 머신러닝, 자율주행 등의 기술 발전으로 차세대 기후테크 기업들이 성장할 수 있는 환경이 마련되면서 생태계가 확장되고 있다. 글로벌 벤처 투자 정보기업 피치북에 따르면, 2021년 기후테크 분야 벤처 투자금은 232억 달러(약 30조 원)로 2020년 대비 2배 이상 늘었다. 또한 2022년 1~2분기에 기후테크에만 137억 달러(약 17조 원)가 몰렸고, 투자를 유치한 스타트업은 369개에 달한다.
세계가 주목하는
기후테크 분야와 사례
기후테크는 탄소 배출을 줄이거나 탄소를 흡수하는 완화(mitigation)와 기후변화로 달라진 환경에서 살아가도록 돕는 적응(adaption)으로 나눌 수 있다. 여기에 기후 데이터를 수집·분석하거나 기업에서 회계 처리와 공시를 통해 투명성을 높이는 등 탄소배출량 관리를 위한 광범위한 활동도 수반된다. 글로벌 컨설팅 기업, 맥킨지와 PwC가 소개한 주목할 만한 기후테크 분야를 정리하면 다음과 같다.
1. 교통, 건물, 제조 산업의 ‘전기화’
석탄, 석유 및 가스는 20세기 초반부터 건물, 자동차 등에 에너지를 공급하는 데 사용되는 주된 연료였다. 탄소배출량을 줄이려면 대부분의 장비와 공정에 전기를 공급하고, 전력 시스템을 재생 가능한 자원으로 전환해야 한다.
더 나은 전기차 배터리: 모빌리티와 운송 분야는 전 세계 온실가스 배출량의 16.2%를 차지. 전기 운송으로 전환하기 위해 배터리 비용 절감이 필요하고, 이에 실리콘 음극재*에 대한 기술 개발이 활발함
배터리 제어 소프트웨어: 1시간 또는 밤새 충전하는 대신 10분 충전으로 500km를 달릴 수 있을 만큼 충전 시간을 단축하고 배터리 수명을 연장
효율적인 건설 시스템: 건물과 건설 분야는 온실가스 배출량의 20.7%를 차지. LED 조명, 고효율 HVAC(공기조화기술) 및 에너지 제어 기술로 에너지 효율성을 높이고, 센서 기반 스마트 빌딩 관리 시스템 및 열 펌프 등을 활용
제조 분야의 전기화: 시멘트, 화학, 철강 등 산업은 글로벌 온실가스 배출량의 29.4%를 차지. 친환경 시멘트와 철강 생산, 열원의 전기화 등의 기술 개발
미국 스타트업 보스턴메탈은 친환경 강철을 만드는 자체 반응로를 개발해 철강 산업의 탈탄소화 미래를 그리고 있다. ‘용융 옥사이드 전기분해(MOE·molten oxide electrolysis’라고 불리는 공정을 이용하는데, 이는 철을 용광로에서 녹이는 대신에 전기 자극을 활용해 강철을 만드는 방식이다. 올 8월에 시범용 반응로를 가동한 후, 2026년에 규모를 확장해 완공할 예정이다.
Source: Boston Metal2. ‘농업’의 차세대 녹색 혁명
식량 분야는 전 세계 온실가스 배출량의 약 20%를 차지하며, 이 중 농업 및 토지 사용 활동이 가장 큰 배출원이다. 경작, 소비, 폐기물 관리 등 전반적인 프로세스 전환을 위한 기술 개발이 활발하다.
탄소배출량 제로 농기구: 화석연료를 기반으로 한 농업용 기구를 친환경 장비로 전환하면 농지 내 가장 많은 양의 탄소배출 완화 가능. 아직 개념 증명 및 프로토타입 단계
대체육: 전 세계 메탄 배출의 25~33%는 동물의 소화 과정에서 발생하는 것으로 추정. 실험실 배양 고기, 곤충 단백질 및 유전자 편집이 차세대 솔루션으로 부각되고 있음
메탄 억제제: 동물의 소화과정을 바꾸기 위해 메탄 발생을 억제하는 사료 보충제 및 대체품 개발
혐기성(anaerobic): 가축분뇨를 혐기성 소화조(무산소 상태에서 미생물로 폐기물을 분해)에서 처리하고, 재생 가능한 바이오가스 생산
바이오엔지니어링: 질병 저항성을 촉진하고 토양 마이크로바이옴(미생물 생태계)을 관리하기 위한 식물 유전자 편집 기술 등 개발
2018년에 설립된 미국 기업 글란리스는 세계에서 가장 큰 농업 폐기물인 왕겨를 정수 필터로 만드는 기술을 개발했다. 왕겨가 태워질 때 발생하는 탄소 배출을 막고, 기존 필터보다 20% 효과적이며 비용은 1/10, 시간은 1/3 줄일 수 있다고 한다. 이에 공기조화기술(HVAC) 제조 기업부터 자동차 제조 기업에 이르기까지 수많은 산업 고객과 협력하고 있다.
'지구를 구해낼 기술, 기후테크의 분야'는 2회차로 나눠 연재합니다.
다음 호에서는 '3. 깨끗한 전기를 공급하는 전력망 재건', '4. 수소 사용의 확대', '5. 탄소 포집, 사용 및 저장의 확대'에 대해 소개해드릴 예정입니다.
많은 기대 부탁드립니다 :)
<References>
MIT Technology Review, “탄소 배출 줄이는 차세대 철강 기술”, July 2022
Pitchbook, “Ongoing energy crisis fuels strong 2022 for climate tech companies”, June 2022
WEF, “Digital solutions can reduce global emissions by up to 20%. Here is how”, May 2022
IPCC, “Sixth Assessment Report (WG1~3)”, April 2022
Mckinsey, “Delivering the climate technologies needed for net zero”, April 2022
Mckinsey, “Innovating to net zero: An executive’s guide to climate technology”, October 2021
Forbes, “Three climatetech startups to watch in 2022 and beyond”, December 2021
PwC, “State of Climate Tech 2021”
