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기후 위기 극복을 위한 ADI와 WHOI 및 OCIA와의 협력

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글/사만사 폰테인, 사회적 영향력을 위한 기술 담당 디렉터, Analog Devices

우주 탐사에는 복잡한 과학과 기술이 필요하기 때문에 지금까지 인류는 우주의 극히 일부만을 탐사했을 뿐이며, 밝혀낸 현상들도 극히 미미한 수준이다. 우주를 탐사하고 우주가 우리 세계에 어떠한 영향을 미치는지 이해하는 데에는 많은 과제들을 해결해야 하는데, 우주보다 우리에게 훨씬 더 가까이 있지만 우리가 별로 알지 못하는 또 다른 존재가 있다. 바로 바다이다.

바다는 지구 기후 시스템에서 필수적인 요소로서, 지구 표면의 3분의 2를 덮고 있다. 바다는 우리에게 산소와 먹거리를 제공할 뿐만 아니라 기후 조절을 위해서 중요한 역할을 한다. 바다는 지구 생태계와 생명 유지를 위해서 매우 중요함에도 불구하고 인간의 활동과 기후 변화는 바다에 부정적인 영향을 미침으로써 바다의 생명 유지 능력을 떨어트리고 있다.

아나로그디바이스(Analog Devices)는 공동의 노력이 필요하다는 것과 기후변화에 대처하기 위한 광범위한 접근에 바다에 관한 연구를 포함시켜야 한다는 것을 인식하고, 우즈홀 해양 연구소(Woods Hole Oceanographic Institution, WHOI)와 협력해서 OCIA(Ocean and Climate Innovation Accelerator)를 설립했다.

탄소 포획: 해양의 거대한 규모 활용

과학자들은 기후 변화를 늦추고 그 영향을 완화하기 위한 다양한 선제적 조치들을 제안하고 있다. 탄소 관리 산업의 육성은 인간이 방출하는 탄소의 양을 통제하고 줄이는 것을 의미하는데, 이는 기후 변화를 늦추는 목표를 달성하고 주요한 변화에 영향을 줄 수 있는 조치 중 하나다. 바다는 큰 규모를 통한 탄소 포집 등으로 기후 변화에 가장 큰 긍적적인 영향을 미칠수 있다. 

바다는 ‘생물학적 펌프(biological pump)’라고 하는 작용을 통해서 인간이 공기 중에 방출하는 탄소의 상당 부분을 자연적으로 포집한다. 생물학적 펌프는 해조류가 이산화탄소를 흡수해서 유기 물질로 변환하고, 이 유기 물질은 해저 바닥에 가라앉아서 수천 년 동안 보존되는 자연의 과정이다. 해양을 기반으로 하는 기후 변화 대응 솔루션을 모색하고자 할 때, 바다가 대기 중의 탄소를 대량으로 흡수하는 엄청난 잠재력을 활용할 방안에 대해 생각할 필요가 있다는 것은 분명해 보인다.

(출처: whoi.edu)

2억 명 이상-금세기 말 해수면 상승으로 인해 범람 위기에 처할 것으로 예상[1]

기후 위기를 극복하기 위해 해양을 어떻게 활용할 것인지 이해하기 위해서는 해양에 대한 연구를 강화하고 지식을 넓힐 필요가 있다. 하지만 가혹하고 예측하기 어려운 해양 환경에서 정교한 기술을 사용하기 위해서는 해결해야 할 많은 과제들이 많다. 극히 높은 수압, 부족한 일조량, 바다의 염분으로 인한 장비 기능 저하 같은 어려움으로 인해, 지금까지 인류가 탐사한 바다의 규모는 전체 해양의 약 10% 정도에 불과하다. 해양에 대한 연구와 측정을 향상하기 위해서는 가혹한 환경을 견딜 수 있는 진보된 과학과 기술이 필요하다.

컨소시엄 회원사들의 지원으로, WHOI의 연구원들은 솔루션, 완화, 또는 모니터링을 위한 조기 혁신 연구 수행을 위한 인큐베이션 연구비 신청을 제안할 수 있는 기회를 얻었다. 연구원들은 또한 자신들의 구상을 진전시키고 결실을 맺기 위해서 더 큰 금액의 가속화 연구비를 신청할 수 있다. 우수 프로젝트는 차후에 계속해서 연구비를 지원받을 수 있을 것이며, 정부 기관이나 기업으로부터 지원을 받을 수도 있을 것이다. 현재 OCIA는 바다의 탄소 포집 능력을 높이는 데 주력하고 있다.

OCIA 연구비 지원 수혜자들이 기후 변화를 막기 위한 연구에 매진하고 있다. (출처: whoi.edu)

연구 보조금과 혁신 허브

ADI는 지금까지 쌓아온 깊이 있는 전문성과 풍부한 자원을 바탕으로 이 컨소시엄을 지원하고 있다. 그 시작으로 ADI는 OCIA에 3백만 달러를 지원하기로 약속했으며, 해양의 탄소 포집 및 이송에 관한 연구를 위해서 WHOI의 연구원들에게 5건의 연구비를 지급했다.

3건은 인큐베이션 연구비이고(초기 탐사 작업을 위해서 최대 10만 달러까지 지원), 2건은 가속화 연구비이다(혁신적인 과학 연구의 설계 및 조기 실행을 지원하기 위해 최대 30만 달러까지 지원). OCIA는 벤처 캐피털 방식을 통해, 이 중에서 가장 성공적인 프로젝트들을 추가로 지원 육성할 것이다.

여기에 그치지 않고, ADI와 WHOI는 해양과 기후 과학이 교차하는 지점에서 새로운 지식과 솔루션을 개발하기 위한 전문적인 혁신 허브들을 설립했다. 이들 혁신 허브는 우리가 이러한 규모의 이슈들을 해결하는 데 필요한 기술을 더 잘 이해할 수 있게 할 뿐 아니라 시장 및 사업 전략 기술을 수립하는 데 도움이 되는 지식과 기술의 플랫폼 역할을 할 것이다. 3개의 혁신 허브는 해양에 대한 이해를 높이고, 예측적 모델링을 향상하며, 데이터를 해석하고 분석하는 것에 중점을 두고 있다.

지식과 기술의 혁신 허브

(1) 해양에 대한 탐지, 측정 및 네트워킹

• 과제:

생물학적, 화학적, 그 밖에 다른 여러 해양 지표들에 대한 지속적인 모니터링과 통신을 통해 해양에 대한 더 나은 통찰력을 확보해야 한다. 목표는 위성에서부터 선박, 그리고 바다 위와 심해 작업을 위해 원격으로 작동하는 자율 함정에 이르기까지, 매우 다양한 활용 장비들과 통신하기 위한 방대한 센서 네트워크와 기술을 구현함으로써 바다가 ‘항상 켜져 있고, 항상 연결되어 있게’ 만드는 것이다.

• OCIA의 역할:

새로운 기술이나 기존 기술을 독창적으로 활용하여 해양을 측정하고 통신할 수 있도록 한다.

(2) 시장 전략과 비즈니스 역학

• 과제:

대중에게 이러한 인식을 높이고, 행동에 동기를 부여하고, 핵심 분야에서 과학에 대한 이해를 높이는 데 필요한 커뮤니케이션과 관련한 비즈니스 및 공공 정책들을 알려 나간다. 이 혁신 허브는 OCIA의 과학적 및 기술적 주제들을 알리고, 핵심 과제와 이를 해결하는 데 필요한 지식들 사이의 간극(예컨대 탄소 거래 시장의 구조, 탄소 배출권 제도의 복잡성, 또는 탄소 포집 솔루션 연구에 영향을 줄 수 있는 규제 요인 등)을 보여줌으로써, 기업과 정책의 입안자들에게 이러한 과제와 OCIA의 연관성을 이해시키는 데 도움이 될 것이다.

• OCIA의 역할:

시장과 사업 운영에 대한 전문성을 제공하고, 과학적 통찰을 실제 비즈니스에 적용할 수 있도록 지원하며, 비즈니스 필요성을 과학적 질문으로 이어지도록 돕는다.

(3) 데이터 프로세싱, 머신 러닝, 인공 지능

• 과제:

WHOI의 오션 트와일라이트 존(Ocean Twilight Zone) 프로젝트, 여러 기관들이 참여하고 WHOI가 이끄는 오션 옵저베이토리 이니셔티브(Ocean Observatories Initiative), 다국적 아르고(Argo) 프로파일링 플로트 프로그램을 포함하여 기후 관련 연구 활동들을 주도하는 많은 주요 프로젝트와 프로그램에 대해 데이터 수집, 사용, 접근을 단일화한다. 

이 허브는 이노베이션 액셀러레이터(Innovation Accelerator)가 지원하는 연구에 매우 풍부한 소스를 제공할 뿐 아니라, 이들 프로그램이 이미 만들어내고 있는 고품질 데이터 스트림에 대해 접근성을 높이고, 사용 범위를 더 넓히며, 더 나은 통찰력을 보장하기 위해 노력한다.

• OCIA의 역할:

머신 러닝과 인공 지능을 도입해서 실시간 데이터로부터 의미 있는 통찰과 솔루션을 도출한다.

“해양 연구에 대한 지원이 절실하게 필요한 시점에 OCIA 컨소시엄이 설립되었다. 우리는 해양 연구에 관한 혁신 생태계를 구축함으로써 우리가 직면한 전지구적 과제를 해결하기 위한 새로운 이해를 이끌어 낼 것이다. 이는 기후 위기 극복에 기업이 어떻게 참여할 수 있는지 보여주는 새로운 모델을 제시할 것이다.”

피터 드 메노칼(Peter de Menocal) 박사, WHOI 소장 겸 디렉터

해양을 보호하기 위한 WHOI와 ADI의 협력

OCIA는 바다에 대한 연구와 지식을 진전시킬 수 있는 훌륭한 출발점이지만, 해양을 활용한 효과적인 기후 솔루션을 찾기 위해서 이제 겨우 한 걸음을 떼었을 뿐이다. 이 일은 어느 한 기관이나 프로그램으로 해결할 수 있는 것이 아니며, 공동의 목표를 위해서 각자의 기술 자원과 전문성을 합쳐서 협력해야 한다. ADI와 WHOI는 이 컨소시엄이, 해양과 기후 과학에 대한 지식을 발전시키고 인류의 가장 귀중한 자연 자원을 보호하기 위해서 다른 이들도 이 대열에 합류하도록 하는 촉매제 역할을 하기를 고대한다. 

(출처: Shutterstock 1991853302)

지구는 기다려 주지 않는다

미래의 기후 영향을 예측하고 이것을 정책 입안자들에게 설명하기 위해서는 바다에 대한 심도 깊은 이해가 시급하다. 우리 모두가 직면한 복잡하고 시급한 문제를 해결하기 위해서는 사고의 다양성, 전문성, 기술과 함께 집단의 협력이 필요하다.

ADI는 기후 위기를 극복하기 위해서 앞으로도 계속해서 협력을 이어갈 것이다. 

[참고문헌]

[1] Know Your Ocean - Woods Hole Oceanographic Institution (whoi.edu) 

leekh@seminet.co.kr
(끝)
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