일본에서 현실화될 차세대 첨단제품 5가지는?

메탄하이드레이트·전자종이·식물공장·초음속여객기 등

[아시아경제 최일권 기자] '초음속 여객기와 전자종이 그리고 완전인공인 식물공장.'

더 이상 공상과학영화에서만 볼 수 있는 제품이 아니다. 상용화를 통해 일상생활에 소개될 아이템이다.

코트라는 최근 일본 동향을 소개하면서 닛케이 비즈니스에서 발표한 차세대 키워드를 언급했다. 이들 키워드는 10년 전까지만 해도 꿈이나 공상과학소설에서나 가능했던 과학 혁명으로, 가장 현실화될 가능성이 높은 제품들로 구성됐다.

석유자원 고갈 이후 에너지로 각광받는 자원은 '메탄 하이드레이트'다. 천연가스의 주성분인 메탄가스가 물과 함께 저온·고압의 환경하에서 샤베트 상태로 굳어 있는 것으로, 일명 '불타는 얼음'으로 불린다.

메탄 하이드레이트는 안전하게 메탄가스로 기체화할 있으면 석화연료를 대신하는 새로운 에너지원으로써 이용 가능성이 높다.

일본 경제산업성은 지난 2007년 시즈오카현에서 와카야마현에 이르는 해역에 일본 내 천연가스 14년치 사용량에 상당하는 1조1000억㎥의 메탄 하이드레이트가 매장돼 있는 것을 확인하는 등 일본 내 총 7조4000억㎥가 매장돼 있다고 발표했다. 이 매장량은 일본 천연가스 사용량의 약 100년분에 해당할 정도로 어마한 규모다.

현재 메탄 하이드레이트의 상용화는 저가의 채굴비용과 맞물려 있다. 해저에서 메탄가스와 물로 분해한 후 관을 통해 자연스럽게 상승하는 메탄가스를 채취해야 하는 게 관건이다.

일본은 산학협동을 통해 연구개발에 전념하고 있으며 조만간 가시적인 성과를 기대하고 있다.

초음속 여객기도 현실화 가능성이 높다. 음속이상의 속도로 비행하는 만큼 장거리노선의 비행시간을 대폭 단축시킬 수 있어, 항공운송 수요 확대로 직결될 수 있다.

과거 영국과 프랑스가 콩코드를 개발해 운영하기도 했으나, 낮은 연비와 특유 소음 문제 및 비행사고로 인해 2003년 운송서비스를 중단한 바 있다.

초음속여객기 개발의 가장 큰 과제는 소음 해결이다. 일본에서는 우주항공연구개발기구, IHI, 카와사키 중공업 등이 미항공우주국, 보잉사와 공동으로 차세대 초음속여객기 연구를 진행하고 있다.

초속의 2배 속도와 소음 억제 기능을 겸비해 최대 300명까지 탑승시킬 수 있는 기체 제작을 목표로 하고 있는데, 2020년대까지는 세계 주요 공항 이착륙이 가능할 것으로 기대하고 있다.

초전도 자기부양식 열차 개발도 앞으로 3~10년 후에 상용화될 전망이다. 일본에서는 도쿄와 오사카를 시속 500㎞의 초전도자기부양식 열차로 연결하는 방안이 구상중이다. 현실화될 경우 약 1시간에 도쿄에서 오사카를 주파할 전망이다.

한편 일본여객철도(JR)는 2013년에 야마나시현에 위치한 시범구간의 연장공사를 완료할 예정이며, 2045년께 오사카로 연장한다는 계획이다.

종이처럼 얇고 가벼우며, 접거나 말 수도 있는 전자종이도 상용화 막바지 단계에 접어들었다. 전자종이는 데이터의 표시나 삭제도 반복해서 실행이 가능하다.

전자종이가 상용화되면 종이의 소비량을 억제할 수 있어 산림보전이나 소각에 의한 이산화탄소 배출을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

현재 미국의 전철 내 광고, 역의 개찰기 광고패널 등에 시험적으로 사용되고 있는데, 앞으로 노트북, 휴대용 단말기, 잡지, 신용카드 등에도 이 전자페이퍼 기술이 접목될 것으로 예상된다.

식물을 공장에서 만드는 날도 얼마 남지 않았다. 식물공장은 야채, 과일, 꽃 등을 공장제품과 같이 안전하게 생산하는 곳을 일컫는다.

외부와 차단된 비닐하우스 등에서 재배되는데 주로 비료성분을 포함한 배양액을 사용해 키우며, 기후에 영향을 받지 않는 LED 등 인공적인 빛만을 사용하는 ‘완전인공형’이 주류를 이룰 전망이다.

해충 피해가 없는 만큼 무농약재배가 가능하고 언제나 적절한 환경을 유지할 수 있어 안정된 품질의 농산물 생산도 용이할 것으로 예상된다.

다만 높은 에너지 비용과 재배기술 확립이 필요한데, 일본 농림수산성과 경제산업성은 식물공장 수를 앞으로 3년간 150곳으로 늘리고 생산비용은 30% 줄인다는 목표를 세웠다.

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최일권 기자 igchoi@asiae.co.kr