5차 산업혁명? ‘신소재 혁명’서 해법 찾아라
  • 권한상 부경대 신소재시스템공학과 교수 (kwon13@pknu.ac.kr)
  • 승인 2019.09.17 15:26
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日, 소재산업 육성에 승부수 걸어...우리는 제자리 걸음만
문재인 대통령이 8월20일 오후 전북 전주시 효성첨단소재 전주공장에서 열린 탄소섬유 신규투자 협약식 후 조현준 효성그룹 회장(왼쪽)의 설명을 들으며 탄소섬유 활용 제품을 살펴보고 있다. ⓒ청와대 제공
문재인 대통령이 8월20일 오후 전북 전주시 효성첨단소재 전주공장에서 열린 탄소섬유 신규투자 협약식 후 조현준 효성그룹 회장(왼쪽)의 설명을 들으며 탄소섬유 활용 제품을 살펴보고 있다. ⓒ청와대 제공
권한상 부경대 신소재시스템공학과 교수
권한상 부경대 신소재시스템공학과 교수

세상은 물질로 이루어져 있다. 생명체를 구성하는 기본 물질 역시 무기물과 유기물로 대변되는 소재들이다. 이 글을 읽고 있다는 것 역시 소재를 보고 만지며 느끼는 결과물이다. 인류의 시대를 구분하는 잣대 역시 석기, 청동기, 철기와 같은 소재를 기본으로 한다. 이러한 관점으로 볼 때 소재 없이 세상은 존재 할 수 없다.

18세기 중엽 영국에서 시작된 기술혁신을 바탕으로 일어난 사회‧경제 구조 변화의 도화선이 된 산업혁명 역시 최고의 신소재가 있었기에 가능한 일이었다.

 

1차 산업혁명, 증기기관이라는 소재에서 출발

‘증기기관’으로 대표되는 1차 산업혁명은 물을 끊여서 발생하는 증기를 효율적으로 활용 할 수 있는 기계 금속소재가 있었기에 가능했다. 전기가 널리 보급되기 시작한 2차 산업혁명 역시 그 시대의 신소재 금속 전선을 통한 효율적인 전송이 있었기에 가능한 일이었다.

이처럼 소재를 통한 에너지의 효율적인 운용이 없었다면 대량생산 체제의 구축 역시 불가능한 일이었을 것이다. 인터넷을 통한 정보화의 혁명으로 대표되는 3차 산업혁명 역시 유리섬유로 제조된 광케이블이라는 신소재부품이 없었다면 우리 삶은 2차 산업혁명의 연장선에 있었을 것이다.

최근 우리 사회는 4차 산업혁명 시대라 불린다. 사실 4차 산업혁명은 앞선 산업혁명과는 달리 정확하게 어느 특정 기술과 제품으로 정의 내리기는 어렵다. 아마도 인공지능 (AI, Artificial intelligence), 사물인터넷 (IoT, Internet of Things), 가상현실 (VR, Virtural Reality), 로봇 등을 활용한 "초연결 사회"가 가장 근접한 정의가 아닐까 생각된다.

문재인 대통령이 8월20일 전북 전주 효성첨단소재 전주공장에서 열린 탄소섬유 신규 투자 협약식에서 격려사를 하고 있다. ⓒ청와대 제공
문재인 대통령이 8월20일 전북 전주 효성첨단소재 전주공장에서 열린 탄소섬유 신규 투자 협약식에서 격려사를 하고 있다. ⓒ청와대 제공

4차 산업혁명의 실현을 위해서는 최고의 AI를 중심으로 우리 사회의 시스템이 모두 연결돼야 비로서 가능하다. 역시 핵심은 소재다. 그것도 기존의 소재를 뛰어넘는 획기적인 유무기 하이브리드 신소재다.

수그러들기 보다는 더욱더 거세지고 있는 한‧일 간 소재 전쟁은 양국의 언론에서 연일 뜨거운 논쟁거리로 보도되고 있다. 일본은 이미 오래전부터 소재의 중요성을 알고 틈새 전략을 활용하며 원천 기술을 확보해 왔다. 그들은 알고 있을 것이다. 다음 세대의 5차 산업혁명은 신소재 혁명이라는 것이라고 말이다.

필자 역시 스위스연방재료과학기술연구소에서 과학자로 근무하던 시절 소재의 중요성을 절대적으로 느낄 수 있었다. 새로운 아이디어 회의 때면 언제나 최고의 정점은 ‘그럼 소재는 어떻게 할 것인가’였다. 기존 시스템의 설계와 성능을 뛰어넘기 위해서는 단순 기능의 소재가 아닌 하나의 소재일지라도 다기능성의 신소재가 필요했다.

 

다기능성 신소재가 세상을 바꾼다

지금까지의 산업혁명에서 핵심은 늘 새로운 시스템과 이를 구축하기 위한 장치가 우선이 됐다. 하지만 이제 시대가 바뀌었다. 아무리 뛰어난 구조와 디자인 그리고 다기능성을 낼 수 있도록 설계가 되더라도 이를 실현하기 위해서는 우수한 소재의 선택이 절대적이다.

대한민국은 현재 어찌 보면 일본의 정말 단순한 몇 가지의 원천 소재 수출 제재 만으로도 국가 전체가 몸살을 앓고 있다. 작은 감기라도 치료하지 않고 오래 두면 위험한 법이다. 어려움이 많겠지만 대한민국 과학기술은 반드시 극복할 수 있을 것이라 생각한다.

지금의 한‧일 간 소재 전쟁을 국가 간 문제로만 인식 하기보다는 소재의 혁명 없이는 인류의 발전 역시 있을 수 없다는 큰 그림을 바탕으로 대처해 나아간다면 세계 속에서 대한민국은 기술 최강국으로 거듭날 수 있다. 

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