미래 속으로

미래 속으로

에릭 뉴트 지음/박정미 옮김

이끌리오/2001년/324쪽/15,000원



1. 인구 폭발

지구상의 동식물 가운데 상당수가 멸종 위기에 처한 반면, 인구는 점점 더 증가하고 있다. 1분이라는 짧은 시간 동안 세계의 인구는 152명이 증가하고, 매년 세계 인구는 약 8,000만 명씩 증가한다. 세계 인구가 매년 8,000만 명씩 증가한다는 말은 절망적으로 들리겠지만 지금까지 인류는 이 문제에 아주 잘 대처해 왔다. 지난 몇십 년 사이 대부분의 사람들은 그다지 좋은 상태는 아니라도 어쨌든 집이 있었으며, 최소한 하루에 한 끼 정도는 끼니를 해결할 수 있었다.

그러나 긴 안목으로 본다면 이런 식으로 계속 끌고나갈 수는 없을 것이다. 재배할 수 있는 경작지와 깨끗한 물, 임야, 광물, 금속 및 우리가 의존하고 있는 기타 천연 자원은 언젠가는 바닥나게 마련이다. 인구가 증가할수록 지구는 점점 더 좁아지고, 자원을 분배하는 것도 점점 더 어려워질 것이다.

인구 폭발을 막을 수 있을까?

앞으로도 상황이 지금까지처럼 계속된다면 2050년에는 세계 인구가 80억-120억에 이를 것이다. 현재 우리는 인구폭발을 억제하고 있는 중이다. 인도나 중국과 같은 대국에서의 인구 증가율도 30년 전에 비하면 눈에 띄게 줄어들었다. 게다가 대부분의 유럽 국가들은 오히려 인구가 줄고 있는 실정이다.

오늘날 선진국에는 자녀가 많아야 한두 명인 가족들이 많다. 그렇게 된 것은 우연이 아니라 20세기에 가족계획을 위한 여러 가지 제도들을 시행한 결과이다. 가족계획이 대단한 효과를 가져올 수 있다는 사실은 유엔의 전망으로 입증되고 있다. 2050년 이후 세계의 인구는 그 증가속도가 현재보다 둔화되고, 2200년에 이르면 인구 성장은 완전히 멈출 것이라고 한다. 아마도 그때가 되면 지구에는 120억의 사람들이 살고 있을 것이다.

출산 허가

인구를 감소시키기 위한 간단한 방법은 아이를 더 적게 낳는 것이다. 한 가구당 두 자녀를 두면, 두 사람(부모)으로부터 또 다시 두 사람(자녀)이 생기는 것이기 때문에 부모가 죽더라도 인구에는 아무런 변화를 주지 못한다. 오히려 자녀가 두 명을 초과하면 인구는 증가하게 된다. 따라서 인구가 감소하기 위해서는 모든 가구가 단 한 명의 자녀를 두어야만 한다. 중국 정부는 오래 전부터 ‘한 자녀 갖기’ 정책을 시행해 오고 있다. 중국에서 두 명 이상의 자녀를 둔 부부는 자녀의 초과 수만큼 벌금을 내야 한다. 앞으로 많은 나라들이 중국과 같이 엄격한 법을 시행하게 될 지도 모른다.



2. 에너지 위기

오늘날의 에너지원은 앞으로 어떻게 될까?

에너지 비축량이 얼마나 되는지에 대해서는 전문가들 사이에서도 의견이 분분하다. 어쩌면 우리는 2050년까지는 석유를 충분히 쓸 수 있을지도 모른다. 하지만 2015년부터 이미 석유의 고갈을 점차 피부로 느끼게 되리라는 것이 대다수 과학자들의 생각이다. 천연가스와 석탄의 경우, 사정이 그렇게까지 나쁘지는 않다. 석탄 비축량은 전세계의 화력발전소에 몇 백년 동안 석탄을 공급할 수 있을 만큼 충분하다. 그러나 언젠가는 모든 화석연료가 완전히 고갈될 날이 반드시 올 것이다. 그러므로 우리는 하루 빨리 다른 에너지원을 찾아야 한다.

원자력은 온실 효과를 야기시키는 에너지원은 아니다. 하지만 만약 원자력 발전소에서 사고라도 일어난다면 끔찍한 결과를 초래할 것이다. 1986년 우크라이나의 체르노빌에서 발생한 대 참사는 전 유럽을 공포에 떨게 만들었다. 그 결과 대부분의 사람들은 원자력 발전소에 대해 회의적인 입장을 취하게 되었다. 게다가 우리는 핵폐기물 처리를 위한 해결책을 아직 찾지 못한 상황이다. 그렇기 때문에 현재 과학자들은 다른 에너지원을 개발하는 데 주력하고 있다.

대체 에너지

대체 에너지는 지구에 생명체가 존재하는 한 고갈되지 않을 천연자원을 바탕으로 얻어진다. 그러한 에너지 중 대표적인 것이 수력 에너지이다. 수력 발전소에서는 흐르는 물이 터빈을 돌리고, 터빈은 다시 발전기를 작동시킴으로써 전기가 만들어진다. 강이 끊임없이 새로운 물을 공급하기 때문에 수력 발전소는 앞으로도 수십 억 년은 더 이용할 수 있을 것이다.

바이오 에너지 또한 중요한 역할을 할 것이라고 생각한다. 바이오 에너지란 천연 물질을 태울 때 생기는 에너지를 말한다. 미래의 바이오 에너지 가운데 일부는 나무를 태워서 얻을 수밖에 없을 것이다. 하지만 원시림을 계속 벌목할 것이 아니라, 성장이 빠른 나무를 에너지 연료용으로 심어서 그 나무를 써야 할 것이다. 다른 식물들도 바이오 연료로 이용될 수 있다. 유럽에서는 유채꽃에서 나오는 기름이 디젤 연료를 대신할 수 있는지에 대한 실험에 성공하여 현재 연료로 사용하고 있다.

가스 형태의 바이오 에너지도 있다. 인간이나 동물의 배설물이 부패할 때면 다량의 메탄가스가 발생한다. 우리는 그 가스를 태워 에너지를 얻을 수 있다. 바이오 연료의 가장 큰 장점은 온실 효과에 영향을 주지 않으면서 화석 연료를 대신할 수 있다는 것이다. 우리가 연료에 쓰일 식물을 심고 가꾸기 위해 열심히 노력한다면 그 식물들이 연소시 발생하는 이산화탄소를 모두 흡수하게 될 것이다.

최근 몇 년 사이에는 풍력발전이라는 에너지원이 정말 말 그대로 바람을 일으켰다. 전기 발전기에 연결된 현대적인 풍력기는 대형 프로펠러로 구성되어 있다. 바람이 불면 회전판이 돌아가면서 전기가 발생하는 원리이다. 풍력기는 여러 가지 장점을 가지고 있다. 유해 물질이 전혀 배출되지 않을 뿐만 아니라 지구에 바람이 존재하는 한 계속해서 전기에너지를 생산해낼 수 있다. 과학자들은 유럽의 에너지 수요 대부분을 풍력 에너지로 충당할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

태양 에너지

날마다 지구는 인간이 매일 필요로 하는 양보다 20만 배나 더 많은 에너지를 태양에서 얻고 있다. 이 사실만 보면 우리는 이 지구에서 사실상 에너지 부족은 있을 수 없다는 결론을 내릴 수도 있다. 그것을 이용할 수 있는 방법만 알아낸다면 미래에는 에너지 걱정을 할 필요가 없을 것이다.

태양광선 에너지를 유용하게 쓸 수 있는 가능성은 여러 가지가 있다. 그중 가장 간단한 방법은 석유나 전기 대신 햇빛을 이용해 물을 가열하는 것이다. 그리고 이보다 좀더 까다로운 방법은 태양전지를 이용하는 것이다. 태양전지란 빛을 받으면 전기를 만들어내는, 규소라는 원소로 이루어진 납작한 판을 말한다.

대부분의 사람들은 태양 에너지를 이용하는 것에 찬성한다. 단지 환경 친화적이기 때문만은 아니다. 태양 에너지가 인간으로 하여금 더 이상 발전소에만 의존하지 않도록 해주기 때문이다. 햇빛이 강한 시간대에 집주인은 태양열 집열판으로 그 집에 필요한 것보다 더 많은 전기를 얻을 수 있다. 여분의 전기는 에너지를 각 가정에 공급하는 전력망으로 보낸 후, 차후에 전력회사로부터 되돌려 받게 된다.

과학자들은 현재 전혀 다른 방식으로, 즉 태양광선이 만들어질 때 태양의 내부에서 일어나는 핵융합 작용을 모방함으로써 ‘태양 에너지’를 얻을 수 있는 방법에 대해 연구 중이다.

블랙홀도 에너지원이 될 수 있을까?

좀더 효율적으로 에너지를 얻어낼 수 있는 방법을 제안한 사람들은 천문학자들이었다. 저 멀리 떨어진 우주에서는 수십 억 개의 별을 거느리고 있는 은하에서 방출되는 것과 같은 양의 에너지가 발생하는 강력한 폭발이 일어나고 있다. 이는 블랙홀에 원인이 있는 것으로 추측된다. 블랙홀이란 별(항성)이 진화의 최종 단계에서 폭발한 결과, 극도로 조밀해져 빛이나 물체 등이 그곳으로 들어가면 빠져 나올 수 없는 가설적인 우주 영역이다.

어떤 물질이 블랙홀에 빠지면 많은 에너지가 방출된다. 이에 착안한 과학자들은 블랙홀을 미래의 에너지원으로 이용할 수 있는 가능성에 대해 연구하기 시작했다. 블랙홀의 크기는 천차만별이다. 지구를 삼킬 만한 크기의 블랙홀이 있는 반면, 지름이 몇 m, 또는 몇 cm도 안 되는 작은 블랙홀도 많다.

이와 같이 작은 블랙홀을 발견하면 어떤 물질을 그 안에 떨어뜨릴 때 생기는 에너지를 이용할 수 있다. 이때 물질의 종류에 상관없이 에너지가 방출되기 때문에 우리는 위험한 폐기물을 모두 블랙홀 안에 던져 넣어 유용한 에너지를 얻을 수 있을지도 모른다. 말하자면 블랙홀은 쓰레기 처리장이 될 수도 있고, 또 동시에 성능 좋은 발전소가 될 수도 있는 것이다.



3. 식량난

날로 증가하는 전세계 인구에게 식량을 공급하려면 매년 우리는 쌀과 기타 곡류를 전년보다 2,000만 톤씩 더 많이 재배해야 한다. 재배 식물은 흙을 필요로 하며, 그것은 더 많은 경작지가 필요하다는 말이 된다. 학자들의 예측대로라면 2010년까지 새로 태어나는 사람들을 위한 식량을 생산하기 위해서는 약 9,000만ha의 경작지가 추가로 필요하다. 그것은 프랑스 크기만한 땅이다.

문제는 이 지구상에 그만한 크기의 비옥한 경작지가 남아 있지 않다는 것이다. 임야를 벌목하는 것은 숲의 토양이 농사에 그다지 적합하지 않기 때문에 좋은 해법이라고 할 수 없다. 경제적으로 형편이 어려운 네팔에서는 주민들이 연료를 얻기 위해 숲을 벌목할 수밖에 없다. 그런데 나무가 없어지자 흙이 빗물에 씻겨 내려가 네팔의 농부들이 더욱 가난해지는 악순환이 계속되고 있다.

또한 기후 변화도 식량난에 큰 영향을 미친다. 기후가 점점 더 온난해지면 어떤 일이 일어날지 아무도 정확히는 모른다. 어떤 지역에서는 더 따뜻해진 기후로 인해 식물이 더 잘 자랄 수 있기 때문에, 아마도 지금보다 더 많은 식량을 재배하게 될 것이다. 반면, 어떤 지역에서는 기후가 더 건조해져 밀이나 쌀과 같이 중요한 농작물을 재배하는 데 어려움을 겪게 될 지도 모른다.

길은 단 한 가지, 땅을 좀더 효율적으로 이용하는 것뿐이다. 그러기 위해 현재 과학자들은 생물공학 기술을 이용한 여러 가지 실험을 하고 있다.

생물공학

수세기에 걸쳐 인간은 식물과 동물들을 ‘개선’시켜 왔다. 우리는 곡류나 사과, 소 그리고 양 가운데서 우리의 욕구를 최대로 충족시키는 종들을 ‘선별’했다. 그런 식으로 식물과 동물의 유전질을 변형시킨 결과 동식물들의 수확률은 점점 높아졌다. 그리하여 현대의 사과나무에서는 옛날보다 훨씬 더 크고 맛 좋은 사과들이 열리고 있다. 현대의 젖소는 몇 배나 더 많은 우유를, 양은 훨씬 더 많은 양모를 우리에게 제공해 준다. 그와 같은 것을 우리는 생물공학이라 일컫는다.

생물공학의 취지는 생물체를 인간의 욕구에 일치하도록 변형시키는 데 있다. 이미 오래 전부터 우리는 생물공학이 기아 난을 막을 수 있다는 것을 알고 있었다. 1960년대에 빈곤한 지역에서 새로운 품종의 쌀과 옥수수 또는 밀을 재배하는 것을 목표로 하는 ‘녹색혁명’이라는 국제적인 프로젝트가 창안되었다. 더 많은 쌀알이 열리고 질병에 대한 저항력도 훨씬 강한 새로운 벼 품종인 ‘기적의 쌀’은 그후로 아시아에서 널리 재배되기 시작했다. 녹색 혁명은 어느 정도 성공을 거둔 것으로 평가되었다.

그래서 많은 과학자들은 농업에서 또 다른 혁명을 일으키기 위해 연구 중이다. 유전 공학자들은 농약에 훨씬 더 잘 견딜 수 있는 식물들을 개발함으로써 잡초나 해충을 좀더 효율적으로 제거할 수 있게 되었다. 유전공학은 앞으로 훨씬 더 중요해질 것이다. 사막이나 고산지와 같은 최악의 성장 조건에서 재배할 수 있는 식물이 개발된다면 우리는 불모지로만 여겼던 땅을 경작할 수 있을 것이다. 또한 21세기의 기후변화에 적응할 수 있는 식물들도 개발될 것이다. 주요 농경 지역이 가뭄이나 폭우로 위협받을 경우, 과학자들은 그러한 기후에 잘 견딜 수 있는 농작물을 ‘맞춤재단’할 수도 있을 것이다.

작은 동물이 큰 동물보다 낫다!

우리는 큰 동물보다 작은 동물을 기르는 것이 더 효율적이라는 사실을 익히 알고 있다. 1kg의 소고기보다는 1kg의 닭고기를 얻기 위해 드는 사료의 양이 더 적다. 그 이유는 무엇보다도 닭의 성장이 빠르기 때문일 것이다. 병아리가 알을 깨고 나와서 도살될 때까지는 단 몇 주밖에 안 걸린다. 근본적으로 작은 동물일수록 비율상 더 많은 고기를 얻을 수 있다. 아시아와 아프리카 사람들은 그 원리를 충실히 이용해 곤충까지 먹고 있다. 곤충은 단백질을 다량으로 함유하고 있다. 그 중에서도 메뚜기는 수천 년 전부터 인기 있는 음식이었다.

대부분의 서구 사람들에게는 벌레를 먹는다는 것이 생각만 해도 혐오스러울 것이다. 그러나 그것은 단지 문화적, 전통적 차이일 뿐이다. 인도의 채식주의자들은 핏물이 살짝 배어 나오는 스테이크를 보고 구역질을 일으킬 것이고 또 유태교나 이슬람교 신자들에게는 돼지고기를 먹는다는 것이 감히 상상도 못할 일이다. 선입견을 버리고 곤충을 먹는다는 생각에 익숙해질 수만 있다면, 우리는 대단한 이득을 볼 수 있다. 왜냐하면 곤충들은 가두어놓고 기르기가 쉽고, 다른 동물들이 먹지 않는 종류의 식물까지 닥치는 대로 먹어치우며, 번식속도가 빠르기 때문이다.

미래의 식품은 현재 우리들의 눈에는 매우 이상하게 보일지도 모른다. 일부 과학자들은 미생물을 식품으로 이용하는 방법을 연구중이다. 미생물은 맨눈으로 알아볼 수 없을 만큼 작지만 큰 생물체와 같은 영양분을 함유하고 있다. 효모는 비타민 B가 풍부하며 고기와 같은 특성을 지니는 일종의 ‘효모 덩어리’가 제조되어 가축의 사료로 이용되고 있다. 효모 세포로 이루어진 고기 대용식품은 미래에 일반화될 수 있을 것이다.

음식물 기계

인간에게 필요한 영양소는 분자 형태로 되어 있고, 이 분자는 다시 원자로 이루어져 있다. 분자로 결합된 원자들은 우리 주위 어디에나 있다. 원자가 탄수화물이라는 긴 분자 고리로 만들어지기 위해 식물이 필요로 하는 것은 흙, 공기, 물과 태양 에너지가 전부이다. 돼지의 몸 속에서는 먹이에서 나오는 원자와 분자가 단백질 분자로 바뀌게 된다.

약간 과장해서 표현하자면, 우리는 쌀과 돼지를 우리가 살아가는 데 필요한 분자를 원자로부터 만들어내는 ‘생물학적 기계’로 이용하고 있다고 말할 수 있다. 우리는 그와 같은 분자를 또 다른 방식으로 만들어낼 수 있을지도 모른다. 모든 원자를 각각 조절해주는 기계를 개발하는 데 성공한다면 분자를 우리가 원하는 대로 ‘구성’할 수 있다. 그러면 더 이상 번거롭게 식물이나 동물을 통해서 식품을 생산할 필요가 없는 것이다.

이와 같은 ‘음식물 기계’는 기아 문제에 영원히 종지부를 찍게 해줄 것이다. 그렇게 되면 우리는 가축을 더 살찌우는 방법을 궁리하느라 애쓸 필요가 없게 된다. 갑자기 스테이크가 먹고 싶으면, 스테이크에 들어 있는 분자들을 모두 합성해 즉석에서 만들 수 있다. 게다가 그 맛도 손으로 만든 진짜 스테이크와 구별할 수 없을 정도로 똑같을 것이다.



4. 정보와 커뮤니케이션

자동차 30억 대는 너무 많다!

휘발유를 사용하는 자동차는 곧 사라질 것이라고 확신하는 사람들도 있다. 자동차가 별로 환경 친화적이지 못하다는 이유를 제외하더라도 이제 곧 기름이 바닥날 것이기 때문이다. 석유가 고갈될 것으로 예상되는 2100년 이전에 뭔가 다른 해결책을 찾아야 할 것이다. 선진국에서는 한 가정에 자동차를 최소한 두 대씩은 소유하고 있다. 전세계 모든 나라에서 그렇게 한다면 2050년에는 100억의 인구에 자동차 30억 대가 거리를 누비고 다니게 될 것이다. 어떻게든 그것만은 막아야 한다.

일부 과학자들은 ‘복합 구동 자동차’를 선보였다. 복합 구동 자동차는 전기와 휘발유를 함께 연료로 사용한다. 만일 이 자동차가 더 가볍고 튼튼하며 제작 과정이 컴퓨터로 이루어져 효과적으로 기존의 자동차를 대체할 수 있다면, 1리터의 휘발유로 지금보다 열 배 이상 오래 달릴 수 있을 것이다.

초고속 비행기와 초고속 기차

1960년대 말 기존의 비행기보다 두 배나 빠른 초음속 제트 여객기 ‘콩코드’가 등장했다. 사람들은 이 콩코드가 미래의 여객기로 발전할 것이라 믿었지만 그 예상은 빗나가고 말았다. 콩코드는 기존의 여객기와 가격 면에서 경쟁력을 갖지 못했다.