출판사 리뷰
★ 〈네이처〉, ‘세계에서 가장 영향력 있는 연구자’ 등 세계적으로 주목받는 서울대 교수 14인의 탄소중립을 위한 기술혁명 제안
★ 서울대학교 국가미래전략원 탄소중립 클러스터 연구 보고
서울대 공대 최고 권위자들이 모여 전하는 녹색 미래 해법
기술, 산업, 정책을 연결하는 탄소중립 시대의 이정표
《서울대 교수들이 말하는 탄소중립을 위한 기술혁명》은 서울대학교 국가미래전략원이 주축이 되어 기획한 기후 기술 보고서다. 서울대 공대 각 학과의 최전선에 있는 교수 14인이 수소, 이차전지, 전력망, 히트 펌프, CCUS, 기후 테크 등 11개 핵심 분야의 원리와 전망을 종합적으로 해설한다. 각 기술은 산업 현장에서 얼마나 실현 가능한지를 살피는 동시에, 정부와 대학이 어떤 역할을 맡아야 할지를 구체적으로 제시하며, 이론과 현실을 넘나드는 과학적 통찰을 제공한다. 특히 공학·환경 분야로의 진로를 고민하는 고등학생, 미래 산업 전략을 수립해야 하는 정책·산업 실무자에게는 각 기술의 역할과 시장 전망을 체계적으로 배울 수 있는 입문서가 되어 줄 것이다. 친환경이 곧 미래 경쟁력인 지금, 이 책은 ‘무엇을 공부하고, 어떤 방향으로 연구하고, 어디에 집중할 것인가’를 묻는 독자에게 현실적인 나침반이 되어 준다.
기술 원리부터 산업 현장, 정책까지
기후 위기를 해결할 산업별 맞춤형 전략 제안
이 책의 가장 큰 강점은 단순한 기술 소개를 넘어서 산업의 현주소를 짚고, 국가 정책으로까지 연결되는 ‘3단계 통합 시선’을 제공한다는 점이다. 이 책은 탄소중립을 단지 환경적 이상으로 제시하는 데 그치지 않고, 기술과 산업 현장의 연결, 정책과 교육의 연계를 통해 지금 당장 어디서부터 어떻게 준비해야 하는지를 보여 준다. 기술의 원리를 친절하게 풀어 주며, 각 기술이 산업에 적용되는 실제 사례와 글로벌 경쟁 흐름을 짚어 주어 과학기술 입문자도 명확한 이해를 가질 수 있도록 구성했다. 예컨대 철강 분야에서는 수소환원 제철 기술을 소개하면서, 한국의 온실가스 배출량 중 철강 산업이 차지하는 비율, 국내외 기술 경쟁 상황, 이를 지원할 정부의 제도 및 대학의 연구 개발 전략까지 함께 다룬다. 수소, 전력, 건축, 시멘트, 배터리, 전기차, 기후 테크 등 다양한 기술이 등장하지만, 그 기반은 하나로 통합된다. 바로 탄소중립이라는 시대적 전환 목표다. 기술이 산업을 바꾸고, 정책이 기술을 확산시켜야 비로소 지속 가능한 구조 전환이 가능하다는 사실을 이 책은 강력하게 설득한다.
지구의 위기, 기술이 기회가 될 때
탄소중립은 더 이상 선택이 아닌 생존 전략
한국이 기술 패권국으로 도약할 마지막 골든 타임
2024년은 관측 역사상 가장 더운 해였다. 기후 변화가 개인의 삶을 바꾸고, 기업의 경쟁력을 결정짓는 시대. 이산화탄소 농도는 매년 최고치를 갱신하고, 기후 재난은 전 지구적 일상이 되어가고 있다. 이런 시대에 탄소중립은 생존을 위한 필수 조건이자, 미래 산업 패권을 결정짓는 변수로 작용한다. 유럽연합의 탄소국경세, 글로벌 수소 경쟁, 배터리 원천 기술 확보 등의 현안은 이미 세계가 기술력으로 기후 위기를 대응하고 있다는 것을 보여 준다. 서울대 교수진이 제안하는 열한 번의 대담은 한국이 이 패권 경쟁에서 뒤처지지 않기 위한 실질적 해결책을 담고 있다. 기후 위기를 막는 일은 단순한 선의가 아니라, 다음 세대를 위한 국가 전략이 되어야 한다. 이 책은 바로 그 전략의 과학적 근거와 실행 방법을 담고 있다.
서울대 이공계 교수들이 추천하는 이공계 지망생 필독서
기후 위기의 시대, 과학기술은 곧 미래를 여는 언어다
새로운 세대가 맡게 될 진짜 연구 과제를 보여 주는 안내서
공학·환경 분야 진학을 꿈꾸는 고등학생에게 이 책은 단순한 교양서가 아니다. 기후 기술은 더 이상 선택의 영역이 아니라, 산업과 사회 전반의 패러다임을 바꾸는 ‘미래 핵심 기술’로 자리잡고 있다. 이 책은 히트 펌프, 수소, 이차전지, 전력계통 등 첨단 기술들의 원리를 쉽게 설명하고, 이 기술들이 산업 현장에서 어떤 방식으로 작동하며, 글로벌 패권 경쟁에서 어떤 역할을 하는지를 보여 준다. 이는 앞으로 과학자가 되고 싶은 학생들에게 그들이 마주할 미래의 모습을 미리 체감하게 해 준다. 지금 공부하고 있는 수학, 화학, 물리학 등이 어떻게 현실의 문제 해결로 이어지는지를 이해할 수 있는 소중한 기회이기도 하다. 미래의 과학자와 공학자가 될 이들이 다가올 문제를 예측하고, 그에 맞는 해결 능력을 키워야 하는 지금, 이 책은 다음 세대 과학기술 인재가 될 독자들에게 ‘무엇을 공부하고, 어떤 문제를 해결해야 하는가’를 일깨워 주는 가장 실제적인 입문서가 되어 줄 것이다.
지은이서울대학교 국가미래전략원
한국과 세계가 직면한 주요 이슈를 연구하고 중장기 정책의 방향성을 제시하기 위해 설립된 기관으로 세계적인 수준의 정책 싱크탱크를 지향하고 있다. 다양한 전공 분야와 전문성을 보유한 서울대학교의 학문적 자산을 기반으로 학문의 구분을 넘어선 융복합적 연구, 증거 기반적 연구를 수행하고 있다. 현재 글로벌 한국, 인구, 민주주의, 팬데믹, 과학과 기술의 미래, 경제안보, 탄소중립이란 주제를 다학제적으로 연구하기 위해 7개의 연구 클러스터를 운영하고 있다. 그리고 ‘한국이 당면한 지정경 리스크’, ‘다시 쓰는 민주주의’, ‘교육 개혁’ 등 주요 현안을 분석하고 정책을 제시하기 위한 프로젝트 연구를 진행해 왔다.
윤제용
윤제용 교수는 1999년부터 서울대학교 화학생물공학부 교수로 재직하며 지속가능한 발전을 위한 교육과 연구에 전념해왔다. 국경없는과학기술자회 회장과 적정기술학회 공동회장을 역임했으며, 현재는 서울대 국가미래전략원 탄소중립 클러스터 리더이자 교수사회공헌단 단장으로 활동 중이다. 전기화학 기반 환경 기술 분야의 선도 연구자로, 정전용량 탈염(CDI), 리튬 회수, 전기소독, 물 전기분해, 유기물 전기 합성 등 융합 기술을 개발해 왔다. 또한 한국환경정책평가연구원(KEI) 원장으로 재직하며 탄소중립 사회 실현을 위한 정책 설계에 앞장섰고, 연구 성과를 정책과 사회 실천으로 확장하며 환경 분야에 지대한 영향을 끼치고 있다.
구윤모
구윤모 교수는 서울대학교 공학전문대학원 및 기술경영·경제·정책 협동과정 교수로 재직하며, 신기술의 사회 확산 메커니즘과 그에 따른 환경·경제적 파급 효과를 예측하는 지속 가능 기술정책 연구를 선도하고 있다. 그의 연구 성과는 Climate Policy, Climate Change Economics, Energy Policy, Ecological Economics 등 저명 저널에 다수 게재되었으며, 전력수급기본계획·에너지기본계획 워킹그룹 위원, 북방경제협력위원회 에너지 전문위원회 위원, 산업통상자원부 에너지정책전문위원회 위원 등으로 정책 자문 활동을 활발히 수행하고 있다.
강상규
서울대학교 조선해양공학과 교수로 임용된 이후, 재임 기간 동안 그린 수소 생산 기술인 알카라인, 고분자전해질 및 고체산화물 수전해, 수소 활용 기술인 고분자전해질 및 고체산화물 연료전지, 그리고 수소 저장 기술에 관한 연구를 진행하고 있다. 또한, 국무총리산하 수소경제위원회 1기 민간위원으로서의 활동을 통해 국내 수소 정책을 심의 및 의결하는 역할을 수행하였으며 국내 수소 시장의 활성화를 위해 노력하고 있다.
김민수
1994년 서울대학교 기계공학부 교수로 임용된 이후, 재직 기간 동안 냉동공조(HVAC) 관련 기업들과 히트 펌프 시스템, 냉동 시스템, 전기차 열 관리, 연료전지 운전 장치 연구 등 120여 건의 프로젝트를 진행했다. 특히 이 프로젝트들의 기술 정교화를 통해 248개의 국제 저널 논문과 480개의 컨퍼런스 논문을 발표했으며 지금까지 48개의 대한민국 특허와 8개의 국제 특허를 보유하고 있다. 2023년 IEA에서 주관하는 제14차 히트 펌프 학술대회(HPC)에서는 Peter Ritter von Rittinger International Heat Pump Award를 수상하며 히트 펌프 기술 발전에 크게 기여했다.
남기태
남기태 교수는 MIT에서 박사학위를 받고, 현재 서울대학교 재료공학부 교수로 재직 중이다. 전기화학 기반의 이산화탄소 전환 기술, 인공광합성, 물 산화 반응 등을 연구하며, 생체모방 재료와 시스템이 인류의 탄소 문제 해결에 중요한 열쇠가 될 수 있다고 믿는다. ‘젊은과학자상 대통령상’, ‘포스코청암상’ 등을 수상했으며, 대통령 직속 과학기술자문회의 심의위원, 과학기술정보통신부 탄소중립기술특별위원회 위원으로 활동한 바 있다. 탄소중립 실현을 위한 과학기술 혁신에 지속적으로 기여하고 있다.
문주혁
2018년 서울대학교 건설환경공학부 교수로 임용된 이후, 재임 기간 동안 저탄소 콘크리트 개발을 위한 화학적 혼화제 개발 및 산업 부산물용 맞춤용 기능성 분쇄 촉매 개발 및 적용에 대한 다양한 연구를 진행하였다. 최근까지 ISO TC 265 Carbon Capture, Transportation, and Geological Storage AHG1 위원장 및 한국대표, ISO TC 74 Cement and Lime SC8/WG9 공동 위원장, Asian Concrete Federation 부회장, 국내 시멘트 협회의 자문교수, 한국콘크리트 학회의 대의원을 역임하며 국내외에서 대표적인 시멘트 산업 전문가로 인정받았으며, 국내외 탄소 배출권을 확보하는 사업 모델을 가지고 2023년 6월 기술 기반 벤처기업 ㈜카본리덕션을 창업하여 대표직을 수행하며 학계뿐만 아니라 산업계에서의 기술 발전에도 직접적으로 기여하고 있다.
성영은
2004년 서울대학교 화학생물공학부 교수로 임용된 이후, 재임기간 동안 연료전지, 배터리, 태양전지에 대한 다양한 연구를 진행하였다. 최근까지 한국전기화학회 회장, 한국공업화학회 회장을 역임하며 국내에서 대표적인 수소 기술 전문가로 인정받았고, 한국동서발전 유튜브 인터뷰 등 다양한 매체에 참여하며 수소 기술 개발 증진과 수소 사회로의 중요성을 높이기 위해 노력하고 있다.
여명석
2006년 서울대학교 건축학과 교수로 임용된 이후, 실내 환경 질과 성능(열환경, 빛환경, 공기환경), 에너지 분석과 절약(저비용-고효율 난방 시스템, 건물 에너지 분석), 건물 시스템(HVAC 시스템 디자인 분석, 배관 시스템 디자인 및 분석, 자동 제어) 등 건물의 환경적 성능에 대한 연구를 주로 진행했다. 최근 서울대학교 LnL 시범 사업 운영단 총괄단장을 위임하여 학습과 생활을 통합한 전인교육을 실시하며 뛰어난 인재를 양성하는 데 앞장서고 있다.
이경우
1996년 서울대학교 재료공학부 교수로 임용된 이후, 재임 기간 동안 금속의 제조 및 가공에 관련된 연구를 진행하고 있다. 서울대학교 철강연구센터 센터장 및 신소재공동연구소 소장, 대한금속·재료학회 부회장 등을 역임했으며, 현재 POSCO 석좌교수를 겸임하며 명실상부 대한민국의 대표적인 철강 전문가로 정평이 나 있다.
이규섭
2024년 서울대학교 전기정보공학부 교수로 임용된 이후, 신기술에 기반하여 미래 전력 계통을 안정적으로 운영하기 위한 종합적인 연구를 수행하고 있다. DC그리드, 멀티에너지시스템과 같이 신기술과 기성 전력 계통의 연계를 주요 주제로 하고 있다. 특히 산업통상자원부, 한국전력공사 등에서 다양한 활동을 통해 우리나라 전력 계통의 안정성 확보를 위한 여러 활동을 수행하고 있다.
정수종
2018년 서울대학교 환경대학원 환경관리학과 교수로 임용된 이후, 환경 및 기후변화의 메커니즘, 미래 변화를 정확히 예측하기 위한 융합과학 연구를 진행하고 있다. 산림청 미세먼지 대응 협의회 위원, 서울시 서울기술연구원 기술평가위원, 한국기상학회 환경 및 응용기상 분과 위원장, GTC 녹색기술센터 기후기술전문가협의체 위원, 환경부 미래전략 기획위원 등을 역임하며 명실상부 대한민국의 대표적인 기후 환경 전문가이다. 최근 기후 테크 센터를 설립하여 기후 환경 변화로 인한 새로운 기술로의 신속한 전환을 위해 기후 테크 관련 전문가를 육성하며, 관련 분야의 산·학·연 네트워크를 촉진하고 있다.
정훈영
2018년부터 서울대학교 에너지자원공학과에서 교수로 재직 중에 있
다. 지하 암석층과 배관 내 유체 유동과 관련하여, 암석 및 배관의 물성 모델링, 유동
시뮬레이션, 최적화, 역산 기법, 데이터 사이언스를 활용한 효율화 기법 등을 연구하
고 있다. 이러한 연구를 바탕으로 탄소의 수송 및 저장, 유ㅇ가스의 생산 및 수송, 지열
에너지 개발, 고준위 방사성 폐기물 처분 등에서의 안전성과 효율성 제고를 위한 교육
과 연구에 힘쓰고 있다.
주상훈
2023년 서울대학교 화학부 교수로 임용된 이후, 신재생 에너지 변환 및 고부가가치 화합물 합성을 위한 새로운 나노 촉매 재료 개발 등 불균일 촉매에 관한 연구를 진행하고 있다. 약 15년 동안 삼성종합기술원 전문연구원과 UNIST 화학과 교수 등 산학계를 두루 섭렵한 전문가로서 최근 2021년 에쓰오일 차세대과학자상, 2022년 대한화학회 씨그마-알드리지화학자 등을 수상하며 나노 촉매 재료화학 부문의 대표적인 연구자로 인정받고 있다.
최장욱
이차전지 분야에서 전기차의 주행거리 향상을 위한 고용량 전극소재 및 전고체전지로 대표되는 포스트-리튬이차전지 기술을 개발하는 등 배터리 분야에서 세계적으로 인정받는 석학으로 꼽히고 있다. 피인용 횟수가 상위 1% 안에 드는 고피인용 논문(HCP)을 다수 발표했으며, 2017년부터 2024년까지 미국 글로벌 학술정보회사 클래리베이트(Clarivate Analytics)의 ‘세계에서 가장 영향력 있는 연구자(HCR)’로 8년 연속 선정되었다. 2021년 현대차-서울대 배터리 공동연구센터의 초대 센터장으로 활동하고 있으며, 2022년 미 배터리 개발 기업SES AI의 사외이사로 선임되어 국내외 학계와 산업계를 잇는 가교 역할을 하고 있다.
기후변화 대응은 인류 생존의 필요조건 중 하나이지만, 지속 가능한 발전을 위한 충분조건은 아니다. 탄소 감축이라는 하나의 목표에만 매몰되어 다른 가치를 희생한다면, 지속 가능성의 본질을 놓치게 된다. 결국 우리가 추구해야 할 것은 단순한 배출 제로가 아니라, 경제적 번영과 건강한 삶이 균형을 이루는 미래이며, 바로 이 지점에서 과학기술의 역할이 빛을 발한다.
- 서문 | 탄소중립 시대, 과학기술은 무엇을 할 수 있는가
궁극적인 온실가스 감축을 위해서는 이산화탄소가 발생하지 않는 방법으로 철강을 생산해야 하며, 이렇게 생산된 철을 ‘무탄소 철강’이라고 부른다. 이를 위한 연구는 비교적 최근에 시작되었으며, 우리나라를 포함해 미국, EU, 일본, 중국 등 주요 국가들이 비슷한 시기에 연구와 개발을 시작하였다. 앞서 언급한 세 가지 기술(고철 재활용, 그린 수소를 사용하는 수소 제철, 무탄소 전기를 사용하는 전해 제철)은 모든 국가에서 공통적으로 개발 중이다. 미국은 고철 재활용 기술에 예전부터 집중해 왔기 때문에 현재 약간 우위를 점하고 있으며, 그린 수소 제철 분야는 EU가 많은 투자를 통해 프로젝트를 선도하고 있다. 그러나 전체적으로 볼 때 연구를 시작한 지 오래되지 않았기 때문에 국가 간 기술 격차는 아직 크지 않다.
- 국내외 철강 산업의 기술 및 시장 동향
