Andy Writer

미세먼지와 이동체 로봇

나쌤 2019. 9. 20. 22:13

서울의 미세먼지를 마시며 살다

   서울에서 산다는 것은 서울의 공기 즉 미세먼지가 담겨 있는 공기를 마시며 산다는 것을 의미한다. 환경부는 1312월 정부의 미세먼지 종합대책이 수립되고 나서 13169, 17년 기준 4,834억이 지출되고 있음에도 체감적 개선은 느껴지지 않고 있다. 더불어 아주대 김순태 교수의 연구결과를 보면 미세먼지의 주요 원인이 중국 요인도 상당하지만 국내 요인의 비중도 높다는 것을 알 수 있다. 특히나 서울과 경기는 배출되는 초미세먼지 중 도로이동오염원의 기여율이 40%를 넘는(서울 43.2%, 경기 41.8%)것으로 보면 교통으로 인한 미세먼지에 대한 대책이 필요해 보인다. 즉 수도권의 오염은 결과적으로 우리가 교통편의성의 댓가로 지불하는 비용이라고 볼 수 있다.

   물론 차가 없다면 중국의 요인에 무관하게 40%정도의 미세먼지를 제거해서 우리가 편하게 숨을 쉴 수 있다. 하지만 교통편의성이 있기에 우리는 저렴한 주거공간을 가질 수 있고, 더 많은 사람들이 수도권에서 거주 및 근무를 할 수 있다. 하지만 삶을 영위해야 하는 인간으로서 숨쉬기도 힘든 환경 속에서 마스크를 쓰고 일을 해야 한다는 것은 예전 탄광 광부들의 삶과 다를 바 없다. 좋은 공기와 수도권에서의 삶을 다 영위하는 방법은 없을까?

미세먼지의 원인, https://jmagazine.joins.com/art_print.php?art_id=319703>

 

미세먼지의 원인, https://news.joins.com/article/22367696

전기차 보급에 따른 효과

   1차 산업혁명부터 2차 산업혁명까지 대량생산을 통해 지구촌 곳곳에 보급된 가솔린, 디젤차는 전세계의 개인적 소통과 무역을 위한 물류를 담당했다. 이러한 편의성에 대한 댓가라 할 수 있다. 최근 등장한 전기차, 수소차는 화석연료를 태우지 않고, 이러한 문제를 근원적으로 해결할 수 있는 대안으로 나왔다. 다만 주유소 대신 충전소를 바로 주입이 아니라 일정한 시간을 필요로 한다. 그리고 현재 늘어가고 있지만 이 충전소가 충분치 않다는 것도 문제이긴 하다.

화석연료 차, http://www.hani.co.kr/arti/economy/economy_general/825723.html
화석연료 차 vs. 전기차, https://humandrama.tistory.com/1472

   전기차가 보급되기 위해서는 충전소와 함께 충분한 전력의 공급이 중요하다. 우리나라의 실정상 전력공급은 또 다른 공해를 유발시킬 수 밖에는 없다.

전원믹스, 에너지 분권의 필요성과 방향, 그리고 가능성, 이승훈, 안양대학교 환경에너지공학과 교수
전국 송배전 현황, 에너지 분권의 필요성과 방향, 그리고 가능성, 이승훈, 안양대학교 환경에너지공학과 교수

   석탄발전의 비중이 높은 우리나라의 경우 나날이 증가하는 전력을 경제성있게 공급하기 위해서는 미세먼지 생산을 양산하는 화력발전을 증가시키는 방법이 가장 효과적이다. 화력발전의 장점은 경제성 높은 연료 이외에도 수요처 근처에 자유롭게 세울 수 있다는 큰 장점이 있기 때문이다. 전기의 생산지에서 전기의 수요지까지 송전시설을 설치하고 확장하고 관리하는 것 또한 간단한 문제가 아니다.

 

편의성에 따른 자연의 파괴

가리왕산 하봉일대, http://www.hani.co.kr/arti/society/environment/831761.html
제주 비자림로 확장, http://news.jtbc.joins.com/article/ArticlePrint.aspx?news_id=NB11677444

   다양한 목적에 의해서 파해쳐져 버린 4대강과, 편의성과의 전쟁에서 패한 제주도의 비자림, 올림픽을 위해서 희생된 가리왕산의 사례를 보면 씁쓸함을 감출 수가 없다. 현재의 교통체증을 해결하기 위해서는 더 많고 더 넓은 도로가 필요로 한다. 이렇듯 도로를 넓히려면 도로 이외의 공공부지와 건물부지 즉 주거지가 도심지에서 외부로 이동되어야 하며, 주거지의 이동은 그에 따른 도로 및 인프라를 확충해야 하는 이슈가 동반된다.

 

이동의 본질은 무엇인가?

하울의 움직이는 성, http://www.cine21.com/news/view/?mag_id=27645

   이동의 본질은 무엇인가? 현재의 지점A에서 원하는 지점B까지를 이동하는 것으로 쉽게 생각할 수 있지만, 더 본질적인 것은 지점A에 있다가 지점B에 아무 수고없이 나타나는 것이라고 생각할 수 있다.

이동의 좌표계, https://www.slideshare.net/Andyna/ai-inspired-vehicle-experience

   ‘미야자키 하야오하울의 움직이는 성을 보면 하울이 성을 타고 다니면서 서로 다른 공간을 방문하고 있다. 하울이 목적으로 하는 장소로 성은 이동을 하고 거기서 필요한 사람을 만난다. 마치 공간 워프(Warf)하듯 서로 다른 원격지를 마치 동네를 다니듯 돌아다닌다.

   만일 이것을 현존하는 과학으로 구현한다고 해보자. 즉 내가 탄 이동체가 순간적으로 가까이도 멀리도 이동할 수 있다는 것을 의미한다. 하이퍼 루프처럼 내가 필요로 하는 속도를 제공하는 교통수단이 별도로 존재해서 내가 그 공간을 자유롭게 이동할 수 있다는 의미이다. 하이퍼루프가 된다면 내가 현재 서울, 분당, 용인을 이동하는 시간과 수고로움 정도만으로 서울-광주-부산-강릉-서울을 이동할 수 있다는 의미로 재해석 할 수 있다. 그렇다면 이것은 결국 내가 생각하는 체감하는 공간적 거리를 확 줄여준 것은 아닐까?

그림6. 하이퍼루프 http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2018/10/03/2018100302217.html
스페이스X의 BPR프로그램 https://greatlakesledger.com/2018/07/15/elon-musk-might-soon-reveal-up dates-on- spacexs-bfr/

   만일 스페이스X가 보편화 되서 내가 서울-런던-뉴욕-서울을 서울-분당-용인-서울 만큼의 체감거리로 오갈 수 있다면 수천Km를 수십Km수준으로 줄여준 것이라 할 수 있다. 여기에 내가 이동하는 수고마저 줄여준다면 체감 거리는 더 짧아진다.

이동체 로봇의 등장

   최근 등장하고 있는 자율주행차/무인자동차/드론은 이러한 이동의 혁명을 만들고 있고, 이동과 수고로움을 덜어주는 최고의 솔루션으로 인정받고 있다. 결과적으로 인공지능이 탑재가 되고 스스로 감지하고 판단능력을 보유하고 방식을 결정하는 이동체는 로봇의 정의에 부합한다.

그림7. 트랜스 포머 범블비(좌)
아우디의 택시 드론, http://m.gokorea.kr/news/articleView.html?idxno=46750

   즉 자율주행차 혹은 무인자동차는 이동체 형식의 로봇 즉 이동체 로봇이다. 이 로봇은 대중교통이 가지고 있는 일정한 이동 목적을 수행하면서, 정해진 시간이 아닌 사용자가 편한 시간에 나가서 수고로움 없이 원하는 목적지에 데려다 주는 로봇이다. 트랜스포머에서 나타난 범블비는 보여준 대로 언제라도 나의 방식에 맞도록 나와 소통하는 탈것이자 공간이자 소통할 수 있는 대상이 된다.

 

최적의 교통시스템과 자연친화적 도시설계

   단순한 전기차와는 달리, 최고의 운전 기술을 보유한 이동체 로봇의 등장은 효율화를 동반한 발전에 기여가 가능하다.

미래에는 집에서 대중교통수단까지 혹은 문에서 문까지 서비스가 가능한 이동체 로봇이 활성화 될 것으로 기대한다. 이는 기존의 교통 인프라를 좀 더 촘촘히 만들어 줌으로서 불필요한 교통수단으로의 이동, 대기시간의 최소화, 이동 자체에 신경쓰지 않도록 하면서 사회 자체를 고효율화 시켜줄 수 있다.

   또한, 전문가 수준의 안전운전으로 급정거, 급출발을 최소화하여 미세먼지를 저감시키고, 차량간 거리를 최소화함으로서 도로위에 차량의 이용대수를 증가시킬수 있어 이동의 효율화를 기하여 이동시간을 결과적으로 단축시킬 수 있다. 또한 모든 차량이 인공지능과 연결됨으로서 가장 빠르고 최적화된 경로와 이동방식을 제시해 줌으로서 낭비를 제거해 줄 수 있다.

   이와 더불어 도시녹지화를 통한 다양한 실험적 아이디어를 시도함으로서 미세먼지의 발생지에서 지속가능한 미세먼지 차단효과를 확장시켜 나갈 수 있다.

   도시의 교통편의성을 유지 발전시켜나가면서 동시에 청정공기를 함께 누릴 수 있는 이상적인 도시건설이 가능하다.

유령체증, http://kidshyundai.tistory.com/525

 

스테파노 보에리의 수직숲 도시 상상도, http://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/783246.html

맺음말

   본 고를 통하여 이동체 로봇의 미세먼지 절감 및 근본 원인 차단 절감 가능성에 대해서 알아보았다. 이동이란 수단이지 목적이 아니다. 하지만 목적을 위해서 이동이라는 수단이 불가피하다면 이에 대한 가장 효율적인 방안이 필요하다. 이동체 로봇이 4차 산업혁명시대의 총아라고 할 수 있지만, 자연이 제공하고 있는 에코시스템과 인간이 만들어가고 있는 도시와 모든 이동체가 만들어내고 있는 교통 시스템도 지속가능한 에코시스템을 목표로 끊임없이 발전시켜 나가야 할 것이다.

 

2018.12.08

나쌤

 

출처

1. 미세먼지 관련 정부 정책 동향, 이 명 선, 한국보건산업진흥원 R&D조사분석팀, NICE, 35권 제5, 2017

2. 자동차 배출 미세먼지 영향에 대한 기초연구, 2017.12, 이동규.김용래.김종헌. 한국조세재정연구원

3. 에너지 분권의 필요성과 방향, 그리고 가능성, 이승훈, 안양대학교 환경에너지공학과 교수