미래와 과학

미래와 과학

이근영 외 지음

인물과사상사 / 2018년 2월 / 300쪽 / 15,000원





지진 ? 한반도는 지진에 안전한가?

우리 집이 안전하지 않다: 2016년 7월 5일 울산시 동구 동쪽 해상 52킬로미터 지점에서 규모 5.0의 지진이 발생했다. 가까운 울산과 부산에서뿐만 아니라 전국에서 진동이 감지되었다. 다행히 진앙지가 바다여서 지진으로 인한 피해는 1건도 접수되지 않았다. 그러나 2개월 뒤인 9월 12일 내륙인 경북 경주시에서 발생한 규모 5.8의 지진은 상황이 완전히 달랐다. 경주 일대에서는 상가 유리창이 깨지고 담벼락과 기와지붕이 붕괴되었다. 불국사 대웅전 지붕과 오릉 담장 일부 기와도 떨어지고, 석굴암 진입로에 낙석이 발생했다. 첨성대의 꼭대기 돌도 심하게 기울어졌다. 부산에 있는 80층 고층 건물이 흔들리고, 서울에서도 3~5초 동안 건물이 흔들리는 것이 느껴졌다. 한반도가 더는 지진 안전지대가 아닌 것으로 확인되면서 많은 사람이 지진이 발생하면 우리 집이나 우리 회사 건물은 안전할지 불안해한다. 우리 집, 우리 회사 건물, 우리 학교는 내진 설계가 되어 있는지 궁금증도 커지고 있다.

2015년 12월 국민안전처가 공공시설물에 대한 내진 성능 확보 현황을 전수 조사한 결과를 보면, 내진 설계 대상 시설물 11만 6,768동 가운데 내진이 적용된 곳은 5만 3,206동으로 45.6퍼센트에 그쳤다. 다목적댐과 리프트는 100퍼센트, 원자로와 관계시설도 98.4퍼센트로 높은 반면 놀이동산 등 유기시설은 13.0퍼센트, 학교시설은 23.7퍼센트만 내진 설계가 적용되어 있는 것으로 조사되었다. 심지어 지역재난안전대책본부와 종합상황실 268곳 가운데 내진 성능이 확보된 곳은 158곳(59퍼센트)에 불과한 형편이다. 민간 건축물의 내진 설계율은 이보다 못 미쳐 29.1퍼센트에 그친다.

우리 집이 내진 설계가 되어 있는지는 언제 지어졌는지에 따라 달라진다. 우리나라는 일찌감치 1962년 건축법을 제정할 당시 “건축물은 지진에 대해서 안전한 구조를 가져야 한다.”고 명시했지만, 시행령이 없어 실효가 없었다. 실질적으로 내진 설계가 의무화된 것은 1988년 관련 규정이 마련되면서부터지만, 당시에는 규모 5.0 지진에 대해 6층 이상, 연면적 10만 제곱미터 이상 건물에만 적용되었다. 내가 사는 아파트가 88서울올림픽 이전에 지어진 것이라면 내진 설계가 안 되어 있다고 보아야 한다.

이후 국내외 지진 발생이 늘어나면서 규정도 점차 강화되어 왔다. 1996년에는 면적이 1만 제곱미터로 축소되었으며, 2000년에는 엘리베이터가 없는 5층 건물이 포함되었다. 2005년에는 1,000년에 1회 발생할 정도의 지진 규모인 5.5~6.5 지진에 대한 내진 성능을 갖추되 3층 이상, 면적 1,000제곱미터 이상 건물로 크게 강화되었다. 2017년 1월부터 2층 이상, 면적 500제곱미터 이상 건물로 기준이 한 단계 더 높아졌으며, 12월에는 모든 주택과 2층 이상, 면적 200제곱미터 이상 건물로 강화되었다.

자신이 머물고 있는 건물의 준공 연도는 정부민원포털 민원24에서 건축물 대장을 무료로 열람하면 알 수 있다. 엘리베이터가 있는 건물은 엘리베이터에 있는 QR코드를 스마트폰 앱으로 읽으면 엘리베이터 설치일이 나와 건물 준공 시기를 추정할 수 있다. 다만 엘리베이터를 전면 교체했다면 최초 준공일을 추산하기 어렵다. 2006년에 지어진 15층짜리 아파트라면 내진 설계 의무 대상이다.

하지만 내진 설계를 의무적으로 적용해야 하는 건물이라는 것과 실제 공학적 의미로 내진 성능을 지녔는지는 다른 문제다. 현재는 건축물 대장을 발급받아도 실제로 내진 설계가 되어 있는지, 내진 성능이 제대로 확보되어 있는지 알 수 없다. 서울시가 ‘건축물 내진 성능 자가 점검’이라는 홈페이지를 개설했지만 건물 구조나 노후도 등 전문가가 아니면 입력하기 어려운 요소들을 입력해야 하므로 일반인은 사실상 점검이 어렵다.

지진에 취약한 필로티 구조 건물들: 내진 설계란 지진에 저항하도록 하는 설계를 말한다. 여기에는 항진, 격진, 감진 등 3가지 방법이 있다. 항진은 지진에 힘으로 버티는 것을 말한다. 내진 설계라 하면 대부분 이 항진에 대해 구조적으로 버티도록 건물의 골격을 튼튼히 건설하는 것을 가리킨다. 격진은 어느 한 층에서 지진을 차단시키는 것으로, 이를테면 건물을 얼음판 위에 올려놓는 셈이다. 땅이 흔들려도 베어링이나 고무를 설치한 면진층이 충격을 흡수해 나머지 층에는 지진력이 전달되는 것을 차단하는 방식이다. 감진은 감쇠ㆍ베어링 등 완충장치를 건물에 집어넣어 힘을 분산시키는 방식이다. 자동차의 완충장치인 쇼크업소버(이른바 쇼바)처럼 바퀴가 자갈밭을 지나도 차체는 흔들리지 않는 것과 같은 원리로, 지진에 땅은 흔들려도 건물은 흔들리지 않도록 하는 것을 말한다.

격진이나 감진은 설치하는 데 비용이 많이 들어가기 때문에 극히 일부 건물에 적용되어 있다. 서울 강남구의 고급빌라는 건물과 지면 사이나 건물 층간에 면진 고무장치가 설치되어 있고, 재벌 총수 등이 소유한 것으로 알려진 서울 서초구의 고급주택은 규모 7.0의 강진에도 견딜 수 있도록 내진 설계가 되어 있다. 이들을 제외한 나머지 건물들은 대부분 항진, 곧 내진 설계를 하는 데 그친다. 특히 최근 유행하는 필로티 구조 건물들은 지진에 취약할 수 있다. 1층에는 기둥보만 세워 주차장으로 사용하고 2층 이상은 건물을 꽉 채워 올려놓는 형식의 건물들은 내진 설계 범위의 지진이 오더라도 지진에 약한 곳, 곧 기둥보 쪽에서 발생하기 때문에 붕괴 위험이 상대적으로 크다는 것이다.

지진이 일어났을 때 내진 설계가 된 건물과 그렇지 않은 건물 안에서 대처하는 방법이 달라지지는 않는다. 한국건설기술연구원 건축도시연구소 유영찬 소장은 “지진의 지속 시간은 아주 짧아 진동을 느끼는 순간 우선적으로 천장에 부착된 조명ㆍ냉방 장치, 마감재가 떨어지는 것에 대비해 책상이나 탁자 밑에 들어가는 것이 중요하다. 지진이 멈춘 뒤에는 건물 밖으로 빨리 빠져나와야 한다.”고 말했다.

지진 도달 10초 전에 알면 사망자가 90퍼센트 줄어든다: 2016년 8월 30일 울산시 태화강에서 숭어떼 수만 마리가 일렬로 줄지어 이동하는 모습이 동영상에 잡혔다. 7월 24일에는 부산시 광안리에서 개미들이 떼 지어 움직이는 광경이 SNS에 올라왔다. 9월 12일 경주시에서 규모 5.8의 지진이 발생하자 이들 사건은 ‘전조 현상’으로 둔갑한다. 하지만 지진과 동물의 행동 사이에 어떤 인과관계가 있는지 밝혀진 바 없고 지진 때 항상 일어나는 일도 아니어서 이상 현상이 과학적 예측 수단일 수는 없다.

지진을 예견할 수는 없지만 발생한 지진을 신속하게 알려 피해를 줄일 수는 있다. 지진조기경보 시스템은 2가지 원리에 근거한다. 빛의 속도인 전자파가 지진파보다 빠르다는 것과 지진파의 파형에 따라 속도가 다르다는 것이다. 단층이 깨지면서 발생하는 지진은 속도가 다른 2가지 파형을 만들어낸다. P파는 시속 6~7킬로미터, S파는 시속 3~4킬로미터다. 한국지질자원연구원이 분석한 한반도 상부지각의 P파에 비해 횡파인 S파는 상대적으로 큰 피해를 일으킨다. 지진조기경보 시스템의 목적은 P파를 먼저 관측한 뒤 S파가 도착하기 전에 도달 시간과 지진 규모를 예측해 경보를 발령하여 피해를 줄이려는 데 있다.

일본 도쿄대학 국제도시안전공학센터장인 메구로 기미로 교수는 지진 발생 이전에 경보를 발령하는 시간과 인명 피해의 관계를 발표한 바 있다. 그는 지진조기경보를 받고 나서 지진동이 발생하는 시점까지의 ‘유예 시간’이 2~20초일 때 사망ㆍ중상ㆍ경상ㆍ무상해가 발생할 확률을 계산했다. 경보가 없을 때 피해 100퍼센트를 기준으로 유예 시간이 2초이면 사망자 비율은 25퍼센트가 줄어 75퍼센트가 된다. 유예 시간이 10초이면 사망자 비율은 10퍼센트가 되고, 20초이면 5퍼센트까지 떨어진다. 어느 도시에서 100킬로미터 떨어진 곳에서 지진이 일어났을 때 조기경보를 받지 못해 100명의 사망자가 발생할 상황이라면, 조기경보가 발령되어 지진동이 도달하기 10초 전에 대비할 수 있을 경우 사망자가 10명에 그칠 수 있다는 이야기다.

지진조기경보 시스템을 처음 시도한 나라는 일본이다. JR은 1960년대 고속철 신칸선 개통 때 지진이 발생하면 신호를 받아 수동으로 열차를 멈추는 시스템을 도입했다. 1990년대 들어서는 P파와 S파의 차이를 이용한 조기경보 시스템 ‘유레다스’를 개발했다. 2004년 10월 23일 신칸선 선로 인근에서 규모 6.6의 지진이 발생했을 때 가장 가까운 변전소의 유레다스 시스템에 감지되었다. P파가 관측된 지 1초 만에 경보를 발령해 운행 중인 열차의 전원을 차단했다. 열차의 속도가 줄고 있는 사이 S파에 의해 선로가 심하게 훼손되고 일부 객차가 탈선했다. 신칸선 운영 40년 만에 처음 있는 탈선이었지만, 승객 155명 가운데 다친 사람이 1명도 없었다. 전원이 차단되지 않았다면 탈선 사고뿐만 아니라 반대편 열차가 구간 안으로 들어와 충돌이 발생할 수도 있는 상황이었다.

우리나라가 지진조기경보 시스템을 도입하는 것은 2007년 오대산 지진이 계기가 되었다. 그해 1월 20일 저녁 8시 56분 53초에 규모 4.8의 지진이 강원도 평창군 북동쪽 39킬로미터 지역(오대산)에서 발생한다. 지진동은 서울에서도 느껴질 정도로 컸다. 하지만 기상청의 지진 속보는 지진 발생 2분 뒤에 발표되었으며, 텔레비전에 자막이 보이기 시작한 건 12분이 지나서였다. 이후 기상청은 2008년 ‘국내 최적 지진조기경보체제 구축 방안’을 마련했으며, 지진 관측 50초 안에 조기경보를 발령할 수 있는 시스템 개발을 2015년 완료했다.

조기경보 시스템은 2016년 울산과 경주에서 발생한 세 차례의 규모 5.0 이상 지진 때 처음으로 경보를 발령했다. 하지만 경보 발령은 울산 지진 때 관측 뒤 27초가 걸리고, 경주 지진 때는 26~27초가 걸렸다. 지진 발생 시점 기준으로는 울산은 38초, 경주는 31초(전진)와 29초(본진)가 걸렸다. 발령 시점에 이미 지진동은 100킬로미터 지점까지 다다른 셈이다. 기상청은 2018년까지 내륙에 지진이 발생할 경우 관측 뒤 발령 시간을 10초 이내로 줄이겠다는 계획이다.



노동 ? 기계가 지배하는 시대

아마존의 시스템과 기계의 힘: 구글의 인공지능 알파고가 천재 바둑기사 이세돌을 쓰러뜨린 2016년 3월, 한국에서는 인공지능에 대한 온갖 이야기가 난무했다. ‘터미네이터’가 등장해 기계가 인간을 지배할 것이라는 등의 온갖 묵시록적 전망마저도 넘쳐났다. 이 중 상당 부분이 지나치게 먼 미래에 대한 허황된 이야기라고 생각하지만, 일부는 이미 벌어지고 있는 현실에 대한 성찰을 담고 있기도 했다. 그것은 바로 기계화와 노동의 관계다.

사실 기계화는 이미 진행되어 있다. 1990년대 후반부터 벌써 20년 가까이 이어지고 있는 추세이기도 하다. 인터넷의 등장은 기계화의 제1차 관문이었다. 인터넷 초창기에 탄생해 바로 지금 전 세계 유통시장을 지배하고 있는 아마존의 존재는 바로 이 주제, 기계화와 노동의 관계에 대한 구체적인 단서를 살펴볼 수 있게 해주는 사례다. 온라인 쇼핑 시대를 열며, 등장했을 때부터 이미 오프라인 판매 서비스 인력을 위협했던 아마존은 이제 물류와 배송은 물론 오프라인 매장까지 ‘기계’를 도입하며 ‘아마존 제국’을 만들어나가고 있다.

거대 인터넷 유통기업인 아마존은 2016년 12월 24일부터 1월 2일까지 이어진 크리스마스 휴가 시즌에 전 세계적으로 10억 개 이상의 상품을 배송했다. 아마존에 따르면 이는 역대 최대 규모다. ‘사이버 먼데이(11월 28일~12월 4일, 미국 추수감사절 연후 직후 첫 월요일)’ 때는 모바일을 통해 아마존에서 판매한 전자제품이 1초당 46개에 달했다. 이 엄청난 규모의 물류를 배송하고 처리하는 데 필요한 시간은 그리 길지 않다. 미국 캘리포니아의 한 고객은 크리스마스이브 때 주문한 뒤 13분 만에 상품을 받아 보았다고 한다.

이런 놀라운 속도의 마술은 시스템과 기계의 힘에서 비롯되었다. 미국의 물류창고 20곳에서만 4만 5,000대의 로봇이 빠르고 정확하게 임무를 수행했다. 거대한 유압식 암리프트인 ‘로보-스토’가 커다란 재고품들을 물류창고의 높은 곳으로 올리거나 다시 내리는 역할을 하고, 바닥에 내려온 팰릿(화물 운반대)은 로봇 청소기처럼 바닥을 미끄러져 다니는 오렌지색의 작은 로봇, ‘키바’에 의해 배송 데스크 등을 향해 정확히 이동한다. 키바는 팰릿 밑으로 기어들어가 제 몸무게의 5배에 달하는 1.4톤까지 들어 올려 화물을 옮긴다. 주문이 폭증해도 물류센터는 혼란스럽지 않다. 감정을 드러내지 않는 기계는 ‘빠르게’ 이곳저곳을 미끄러져 다니며 ‘정확히’ 인간 앞에 상품을 가져다줄 뿐이다.

아마존은 기계의 힘으로 유통제국을 건설하고 있다. 물류를 넘어 주문과 배송, 오프라인 매장 영역까지 무한 확장하고 있다. 아마존이 만드는 기계 제국은 인간을 배제한다. 그리고 이 흐름은 단지 아마존에서만 벌어지는 일이 아니다. 빠르고 정확한 서비스를 지향하는 대부분의 산업은 ‘딥러닝’이라는 신기술을 장착한 인공지능으로 인간 노동을 빠르게 대체하려 하고 있다. 그 거대한 파도 속에서 아마존은 하나의 상징이다.

기계화와 직업의 소멸: 그러고 보면, 아마존은 태생부터 기존의 산업을 파괴하며 등장했다. 인터넷조차 생소했던 1995년, 아마존은 인터넷서점으로 사업을 시작해 판매 서비스 직군을 위협했다. 첫 번째 인간 배제 시도였다. 이제 아마존은 미국 온라인 소매 시장의 절반을 차지하며 세계 최대의 온라인 쇼핑몰로 자리 잡았다. 온라인 주문 시대를 연 아마존은 2007년, 전자책 ‘킨들 다이렉트 퍼블리싱’을 내놓으며 출판산업 종사자들을 떨게 하고 있다. 세계에서 흥행한 『그레이의 50가지 그림자』나 『마션』 등이 바로 셀프 출판으로 세상에 나온 작품이다. 아마존의 실험은 이제 더욱 확장되고 있다. 2016년 말, 아마존은 딥러닝을 활용해 계산대 없는 매장, ‘아마존 고’를 선보였다. 고객이 매장에 들어가 상품을 제 가방에 담으면, 상품의 모양과 가격 등을 학습한 인공지능이 정확히 인식해 고객의 인터넷 계좌에서 자동으로 결제한다.

아마존이 개발한 음성인식 인공지능 비서인 ‘에코’와 ‘에코닷’은 목소리를 듣고 아마존에 상품을 주문할 수 있다. “알렉사(인공지능 프로그램 이름), 에코닷 하나 더 구입해.”라고 말하면, 곧바로 전자결제가 이루어져 짧은 시간 안에 현관 앞까지 배송이 되는 식이다. 아마존의 제프 윌키 소비자 부문 대표는 “2016년 아마존에서 가장 잘 팔린 상품은 에코와 에코닷이었다. 알렉사를 통해 수천만 명의 새로운 고객이 추가로 유입될 것으로 기대된다.”고 밝혔다. 배송에서도 기계화가 빠르게 진행되고 있다. 2016년 아마존은 영국에서 드론 배송에 처음 성공했고, 아마존의 특허를 보면 자율주행차를 활용한 배송도 적극적으로 고려하고 있는 것으로 보인다. 아마존은 비행선 등을 이용해 공중에 대형 창고를 띄우고, 드론을 이용해 상품을 배달하는 시스템을 고안해 특허를 출원하기도 했다.

아마존 제국의 융성은 직업의 소멸로 이어진다. 상품 판매의 상당 부분이 오프라인에서 온라인으로 향하면서 오프라인 매장 직원들이 줄어든다. 아마존은 미국 온라인 판매의 40퍼센트(2016년 크리스마스 휴가 시즌)를 차지했다. 미국의 경제전문매체인 《마켓워치》는 2017년 2월 20일 기사에서 “100달러어치의 상품을 판매하는 데 아마존은 메이시(미국의 유명 백화점)에서 필요한 점원의 절반 정도만 필요하다. 메이시가 판매원들과 계산원 등을 필요로 한다면, 아마존은 창고에서 아이템을 고르고 나르는 ‘피커’를 고용한다. 이 피커들마저도 기계화의 위협을 받고 있다.”고 지적했다.

미국 일간지인 《USA투데이》는 2017년 2월 13일 “아마존이 2018년 중반까지 10만 명의 정규직을 채용할 것이라고 밝혔고 현재 세계적으로 비정규직 포함 30만 6,800명을 고용하고 있지만, 대부분은 물류센터에서 일하는 저임금 노동자일 것”이라고 비판했다. 2012년 이후 미국에서 백화점 고용은 14퍼센트(25만 명) 감소했다. 아마존은 물류창고에서 더 많은 일을 로봇에 맡기게 될 것이다. 미국의 비영리 연구기관인 지역자립연구소가 2016년 11월 발표한 보고서 「아마존의 목조르기」는 “미국에서 아마존이 임시직ㆍ파트타임 등을 모두 포함해 14만 5,800명을 고용하고 있지만, 오프라인 소매 매장에서 아마존에 의해 직업을 잃은 사람이 29만 4,574명에 달했다.”며 “2015년 말 기준, 아마존에 의한 직업의 순손실이 14만 8,774명에 이른다.”고 밝혔다. 《마켓워치》는 이와 관련해 “아마존에 의한 직업 순손실은 200만 명의 직업을 잃게 한 중국의 제조업 수출보다도 규모가 크다. 심지어 일부 지역에 집중되어 제한적인 파장을 일으킨 제조업에 비해 소매업은 모든 도시와 작은 마을에까지 퍼져 있어 충격이 훨씬 더 클 것”이라고 지적했다.