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부유(浮遊)한 나라 대한민국
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이 글은 2024년 ‘제48회 전국초-중학생 발명글짓기-만화공모전’에서 포스코홀딩스회장상을 수상한 영선중학교 2학년 이수빈 학생의 글짓기로서 한편의 발명동화처럼 흥미롭다. 그래서 발명동화로 소개하기로 했다.
‘왕연중의 발명동화’ 275~281번째 소개된 우리나라 최초 전국 초-중학생 대상‘발명 사상 앙양 – 보급 제1회 작문 현상모집 수상 작품집’에 실린 글과 함께 볼 수 있도록 363번째에 소개하기로 했다.
제1회와 제48회 수상작품을 함께 읽으며 큰 도움이 되기를 기대해 본다.
여기에 소개된 제1회와 제48회 글의 주인공이 연락을 주신다면 제가 쓴 책에 사인을 하여 보내드릴 것을 약속한다.
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IPCC 5차 보고서에 따르면 21세기 말에는 해수면이 최대 1m까지도 상승할 수 있을 것으로 보이며 현재 고도가 낮은 도서 국가들은 직접적으로 해수면상승에 의한 타격을 받고 있다.
이제 곧 ‘2040-07-25 최고 체감온도 47도. 야외활동을 자제하세요. -행정안전부-’라는 문자를 받아보는 날이 오는 것은 시간문제이다.
지난 2015년 12월 12일 파리에서 열린 기후변화협정이 열려 급변하는 기후 상황에 각 국가가 자발적으로 2도 낮추기 목표로 대응하고자 했으나 현실은 이마저도 무색하게 30년 사이 온도 3도가 상승하고 말았다.
이에 나는 해수면 상승으로 해안이 침수되는 문제를 직접 막아보고자 KOIST에 들어가 해양도시 연구원이 되기로 하였다.
우리나라 환경해양공단에서 제공하는 ‘해수면 상승 시뮬레이터’를 실행시키면 2050년 0.3~0.4m 상승이 예상된다고 한다.
우리나라의 대표적인 항만도시인 부산, 울산에 해수면 상승과 기후변화에 대응하기 위해 세계도시정책을 관장하는 UN 해비다트와 함께 부유체를 엮은 해상도시건설 설계 프로젝트에 참가하게 되었다.
1980년대부터 논의되기 시작했던 인공섬, 수상가옥 축조는 비용이 너무 많이 든다는 지적을 받아온 바 있으나 태양광 패널, 에너지저장 배터리 등 일상생활에 쓰이는 에너지 대부분 자급자족할 수 있으며 스마트전력시스템으로 한전의 통합에너지와 연결되어 선상가옥 에너지 효율 계수(EPC, Energy performance Coefficient)는 방열 효과가 뛰어난 장점이 있다.
바다를 매립하지 않고 부체를 띄워서 해수면의 피해를 받지 않고 100억 인구가 안정적인 생활을 하도록 해양공간의 개발은 이만한 것이 없다.
부유식 수상 구조물 설계에서 가장 중요한 설계 조건중 한 가지는 ‘파도’이다.
구조물에 동요를 일으켜 안전과 작업성능을 떨어뜨리는 가동률을 요구받는 해양공간을 한 덩어리의 큰 섬이 아닌 작은 섬 여러 개를 촘촘히 연결하여 섬을 띄운다면 파도에 의해 받는 힘을 분산시킬 수 있다.
또한, 섬을 반잠수형으로 설계하면 파도의 동요를 적게 받을 수 있고, 큰 파도에 의해 일정 이상 밀린 섬은 GPS와 섬을 고정하는 와이어 로프를 연결하여 섬을 고정하여 떠밀려 가지 않게 할 수 있다.
부유섬은 인구의 포화도와 환경오염에 따른 생활 가능 부지의 부족 현상을 해소해 줄 수 있지만 설치 과정과 운영 중 해양 환경에 영향을 미칠 가능성이 있다.
현재 해저 앵커링 시스템이 해양 생태계 특히 산호초나 해양 생물의 서식지에 손상을 줄 수 있고 인공 구조물이 해양 생태계의 흐름을 방해하거나 지역 기후에 영향을 주어 생태계를 파괴하는 위험을 초래할 수 있다.
그리하여 미래에 꼭 필요한 부유식 인공섬의 위험 요소를 해소하는데 ‘친환경 앵커링 기법’을 제안한다.
친환경 앵커링 기법은 피해를 주지 않도록 설계하거나 특정 해양 생물을 위한 서식지를 형성할 수 있게 설계하는 것이다.
미래에는 앵커의 외형을 해양 생물의 서식지가 될 수 있는 산호나 해초 모양으로 설계해 해양 생물이 자라거나 서식할 수 있는 장소로 만들 수 있다. 자연 친화적 형태로 설계함으로써 앵커가 단순한 고정 역할뿐 아니라 해양 생물의 번식을 돕는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 섬을 고정하기 위해 앵커를 설치하는데 지금까지의 앵커는 해저를 깊이 파고들어 설치 및 작업하기 때문에 기존의 생태계에 큰 혼란을 초래할 수 있다.
이것을 문어발에서 모티브를 딴 흡착판으로 대체하여 강력한 고정력을 제공하여 해저 바닥을 파괴하지 않고 물리적인 침식작용이나 바닷물에 의한 부식과 손상을 일으키지 않게 할 수 있다.
미래 사회에서는 해양 생태계를 보존하면서도 안정적인 해상 구조물을 운영하기 위해 친환경 앵커링 기법이 필수적인 기술로 자리 잡을 것이다. 따라서 자연 분해가 가능한 소재와 해양 생물 서식지 기능을 갖춘 구조물로 해양 환경과 조화를 이루며 발전할 수 있다.
또한, 인공부유섬과 해양 시설에 환경에 미치는 영향을 최소화하고, 해양 생태계를 풍요롭게 하는 역할을 수행하여 다가오는 미래에는 부유 섬을 이용해 인류는 풍요롭게 생활할 수 있게 된다.
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왕연중의 발명동화
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