기술이 세상에 역할을 하기 위해서는 무엇보다 사람과 문화, 그리고 해당 지역사회의 다양한 상황에 대한 이해가 선해되어야 한다. 우리는 너무나 당연하게 생각하고 있는 인간 분변의 처리에 대한 방법도 상황에 따라서는 완전히 다른 접근방법을 이용해야 할 수도 있다. 진지한 고민을 하지 않고, 그냥 우리의 방식만을 알려준다고 해서 문제가 해결되지는 않는다.

사하라 이남의 아프리카에서 가장 큰 문제 중의 하나는 바로 인간의 분변의 처리와 관련한 부분이다. WWAP(World Water Assessment Program)에 따르면 현재 85% 정도의 분변이 아무런 처리도 없이 분변트럭에 의해 수집이 되어 바닷가를 비롯한 다양한 지역에 그냥 버려지고 있다. 이것이 문제가 되는 것은 콜래라 등의 각종 수인성 전염병을 일으키기 때문이다. 이 질병으로 죽는 사람이 매년 180만 명에 이르며, 수년 전 대지진으로 대규모 이재민이 발생한 아이티에서도 가장 큰 문제가 되었던 것이 바로 이 문제이다. 아이티에서도 결국 해결책은 미국의 간단한 변기기술을 가진 회사에서 분변을 분리수집하고 여기에 사탕수수 줄기를 섞어서 퇴비를 만드는 방법이었다.


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선진국들의 경우 이 문제는 간단히 해결할 수 있다. 수세식 화장실을 설치하거나 배관 등을 이용해서 분변을 처리할 수 있는 정화조로 모이게 한 뒤에 여기에서 처리를 하면 된다. 그런데, 문제는 대부분의 아프리카 나라에서는 이 방식이 먹히지 않는다. 전 세계의 다양한 기금들이 이 문제를 해결하기 위해 집행이 되었고, 실제로 이런 기금을 이용해서 이미 아프리카 곳곳에 정화조와 여기에 모인 분변을 처리할 수 있는 플랜트들이 건설되었다. 그런데, 문제는 이것이 동작하지 않는다는 거다. 펀드가 일단 끊기면, 운영에 들어가는 비용을 댈 수 없다. 선진국들은 이것이 일종의 공유재이자 사회간접자본이므로 처리비용을 세금과 유사한 형식으로 각각의 가구에서 걷어서 해결할 수 있다. 그렇지만, 당장의 생계가 어려운 아프리카의 가구에서 이를 처리할 비용을 세금과 유사한 형태로 걷는 것에는 무리가 있다. 이들은 아직도 땅을 판 변소에 분변이 가득찰 때까지 기다렸다가 사설 분변트럭을 불러서 수십 달러 정도의 비용을 주고 거두어 가도록 하는 방법을 택한다. 그리고, 분변트럭들은 이렇게 모은 분변들을 특정 지역에 가서 쏟아놓고 오는 방식이 여전히 지속되고 있는 것이다. 결국 대부분의 현대적인 분변처리 플랜트들은 제대로 쓰여지지 않고 버려지고 마는 신세가 되었다.

그렇다면 해결책은 무엇일까? Waste Enterprisers 라는 회사는 완전히 다른 접근방법을 들고 나왔다. 인간의 분변의 가치를 재발견하자는 것이다. 적극적으로 분변을 모으고, 여기에서 수익을 낼 수 있는 방법을 찾는다면 현재의 문제는 대부분 해결할 수 있다는 것이 이들의 발상이다. 아프리카에서는 선진국에서의 시스템을 적용하기 어렵고, 현재의 시스템을 뒤엎는 것이 불가능하다면 이 시스템을 유지하면서도 문제를 해결하겠다는 것이다. 

이 회사는 미국 컬럼비아 대학의 연구진들과 게이츠 재단, 그리고 스위스연방 해양과학기술연구소(Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology)와 함께 다양한 방법들을 연구했는데, 현재 높은 가능성을 보여주고 있는 방법들은 크게 3가지이다. 연구에 필요한 자금은 게이츠 재단에서 지원을 하고 있다.

첫 번째 방법은 컬럼비아 대학과 콰미음크루마과학기술대(Kwame Nkrumah University of Science and Technology)에서 개발한 분변 슬러지에서 바이오 디젤을 만들어내는 기술이다. 일반적으로 선진국의 정화조의 분변들에 비해 이곳의 분변은 물과 함께 수집되지 않고, 변소에서 수집되고 버려진 지역에서 증발 등이 일어나기 때문에 전반적으로 농도가 높은 특징이 있다. 이런 특징은 연료로 이용되는데 큰 장점이 된다. 문제는 경제성이다. 현재 놀랍게도 이 기술로 뽑아내는 바이오 디젤은 갤런 당 $3.5 달러 정도의 비용으로 생산이 되는데, 이는 가나에서 판매되는 일반 디젤의 가격보다 약간 낮기 때문에 충분한 경제성이 있는 것으로 판단되며, 기름 값이 현재와 같이 증가한다면 더욱 좋은 대안이 될 것으로 기대된다.

두 번째 방법은 석탄과 유사하게 산업용으로 열을 내는 원료로 만드는 방법이다. 이 방법은 이미 일본이나 중국, 유럽의 일부 국가에서 아프리카의 분변 슬러지보다 수분이 많은 분변을 가지고도 시멘트 공장에서 시멘트로(cement kiln)의 원료로 이용하고 있기 때문에 충분한 상용화 가능성을 가지고 있다. 분변의 특성이 더욱 쉽게 연료화가 될 수 있고, 현재 마른 장작과 석탄 중간 수준의 열을 낼 수 있다고 한다. 

세 번째 방법은 어장을 만드는 것이다. 놀랍게도 이 방법은 이미 수익을 내기 시작했다. 제대로 동작하지 않는 정화조를 이용하는 방식인데, 정화조의 상층부의 물을 연달아서 희석하면 수질이 메기가 살 수 있을 정도로 옅어지게 되는데, 여기에 메기를 기른다. 분변의 독이 물고기를 죽인다면 이미 연속된 정화조의 자연희석 기능이 떨어진다는 것을 의미하며, 되려 물고기가 살아있다는 것은 그만큼 물이 많이 정화가 되었다는 것을 의미한다. 이렇게 자연적으로 양식된 물고기를 판매할 수 있다면 또다른 수익이 될 수 있다. 

이처럼 과학과 기술의 역할은 지역과 시간에 따라 다르다. 과학과 기술을 연구하는 사람들이라면 보다 사회에 대한 이해도를 높이고, 사람들이 보다 행복하고 나은 삶을 누릴 수 있는 방법을 보다 열린 마음으로 추구할 필요가 있다.


참고자료:

Waste Enterprisers 홈페이지


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미래는 하이컨셉, 하이터치의 세계라고 합니다. 너무 메마르고 딱딱한 이야기보다는 글로벌 시대에 어울리는 세계 각국의 이야기, 그리고 의학과 과학을 포함한 미래에 대한 이야기의 세계로 여러분을 초대합니다.

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선진국에 사는 사람들은 너무나 당연하게 생각하는 "깨끗한 물"을 언제 어디서나 먹을 수 있다는 것이, 지구의 상당수의 국가에서는 사치로운 것으로 느껴진다는 것을 아는가? 전 세계 인구의 1/8은 물을 얻지 못해 힘겨운 나날을 보내고 있으며, 더럽고 안전하지 않은 물은 수많은 사람들을 질병으로 이끌고 있다. 인도에서만 전체 질병의 60~80%가 물과 관련한 질병이라는 것을 안다면, 이 나라의 가장 큰 문제는 의료서비스 인프라가 아니라 어떻게 안전한 물을 공급할 것인가?라는 것을 이해할 수 있다. 인도에서는 수인성 전염병을 앓는 사람은 매년 4천만 명에 이르며, 이들이 평균 이틀을 설사 때문에 결근을 한다고 가정하면, 인도의 저렴한 임금수준을 감안하더라도 경제적 손실은 무려 6억 달러에 이른다.  

이 문제를 해결하기 위해 새로 우물을 파거나, 필터가 있는 대량 정수기를 지역사회 단위로 구매하기도 하지만, 절대적인 빈곤으로 고통받는 나라들에게는 이런 방법이 그렇게 효과적이지 않다. 이 문제를 해결하기 위해 인도에서는 Sarvajal 이라는 창의적인 기업이 하나 등장해서 많은 사람들에게 깨끗한 물을 제공하기 시작했다. Sarvajal은 힌두어로 "모든 사람을 위한 물"이라는 것을 의미한다. 어떻게 저렴하면서도 쉽게 접근이 가능한 깨끗한 물을 많은 사람들에게 공급할 수 있을까? 

Sarvajal은 회사에서 대규모 필터기기들을 구입해서 관리를 한다. 그렇지만, 물을 직접 생산하지 않고, 경제성을 감안하여 필터기기들을 지역의 프렌차이즈들에게 렌트를 하고, 이 기기들에 대한 관리와 마케팅, 그리고 저렴한 물의 판매에 대한 운영 등을 지원한다. IDEO에서 Acumen Fund를 통해 과거 인도의 물 문제를 해결하기 위해서 접근했던 것과 유사한 방식인데, 이에 대해서도 이 블로그에서 한 차례 다룬 적이 있다.


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Sarvajal에서는 이와 같은 분산된 인프라를 제공하기 위해서 물을 필터링하는 공간에 대한 혁신적인 기술을 개발하였다. IT기술이 특히 중요한 역할을 하게 되는데, Sarvajal이 운영하는 모든 상수원들에 대한 실시간 모니터링과 필터링에 대한 컨트롤이 가능하다. 여기에 핵심이 되는 것이 "물 자동판매기"에 들어가 있는 핵심기술들이다. 이 자동판매기는 휴대폰 네트워크에 연결되어 수질을 점검할 수 있고, 필터의 동작 등도 컨트롤할 수 있다. 또한, 인도라는 나라의 특성 상 전기공급이 쉽지 않다는 한계점을 극복하기 위해 태양광 태널을 가지고 낮 시간 동안 전기를 공급하며 운영을 할 수 있다. 물이 필요하면, 휴대폰이나 선납 카드를 가지고 오면 간단히 깨끗한 물을 받아가지고 갈 수 있다. 간단히 생각하면 우리들이 가정에서 쓰는 정수기가 첨단 자동판매기가 되어서 외부에서 서비스 산업으로 이용된다고 생각하면 된다. 

지역사회에서 이 사업을 하고자 하는 프랜차이즈는 자동판매기를 자신이 살고 있는 지역에서 운영을 하면 된다. 일단 지역사회에 충분히 공급할 수 있는 물에 대해 선불로 지급을 한 뒤에, 프랜차이즈에서는 각 가정으로 깨끗하게 정수된 물을 공급하면서 약간의 이윤을 낸다. 한 가정에서 한 달의 식수 비용으로 3달러 정도를 내야하지만, 더러운 물로 고통받던 때와 비교할 때 이 기술은 지역사회를 살리는 기술로 평가가 되면서 현재 인도 전역으로 사업영역을 급속도로 넓혀가고 있다. 2012년 1월 현재, 129개의 인도 마을에서 프랜차이즈를 운영하고 있으며, 70만 명이 넘는 사람들에게 물을 공급하고 있다.

Sarvajal의 사업 모델은 많은 것을 우리에게 알려준다. 사회에서의 필요성과 첨단기술, 그리고 적정기술과 최적화된 사업모델이 조화를 이루면서 과거에는 불가능하게 여겨졌던 것을 이루어냈다. 클라우드 컴퓨팅과 휴대전화 네트워크, 그리고 태양광 발전기술이 이렇게 절묘한 조화를 이루면서, 최빈국의 수많은 사람들을 살려내고 있는 것이다. 이와 같이 IT기술과 첨단기술은 많은 사람들을 살리고 행복하게 만들 수 있다. 너무 비싸고, 좋은 것만 찾지 말고, IT기술의 이런 밝은 측면을 최대한 발휘할 수 있는 고민을 하는 사람들이 많아진다면, 보다 많은 사람들이 행복해질 수 있을 것이다.


참고자료:

Sarvajal 홈페이지

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잠비아에서는 자전거를 대나무로 만든다. 이를 잠바이크(Zambikes)라고 하는데, 2명의 잠비아인과 2명의 미국인이 만든 이 회사는 아프리카인들을 위한 저렴한 자전거를 만들기 위해 자전거를 생산했지만, 이제는 교육받지 못하고, 가난에 시달리는 많은 현지인들에게 많은 일자리와 함꼐 전 세계로 수출하는 잠비아의 대표적인 제조업체로 성장하고 있는 중이다.  

대나무에서 자전거를 길러내는 것과 관련해서는 "대나무 자전거밭"을 추진하는 컨셉 디자인에 대해서 이 블로그에서 한 차례 소개한 바 있는데, 이 단계에는 이르지 못했지만 철제 프레임 대신에 재생가능하고 빨리 자라며, 친환경적인 대나무를 활용한 제조업의 가능성을 잠바이크는 잘 보여주고 있다.


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2011/11/14 - 대나무가 자라서 자전거로 변신한다?

현재까지 잠바이크는 8천 대의 자전거와 900대의 자전거 앰뷸런스, 그리고 화물카트를 남부 아프리카 지역에 공급하고 있으며, 대나무 자전거 프레임을 전 세계에 판매하기 시작했다. 이 회사의 목표는 단순하게 자전거를 많이 팔아서 돈을 많이 벌겠다는 일반적인 기업의 목표와는 차이가 있다. 자전거를 제작해서 판매하여 지역사회에 기여를 하고, 매우 싼 가격에 이동수단을 잠비아에 공급을 함으로써 보다 건강한 나라를 만들겠다는 것이다. 잠비아는 평균수명이 47세와 불과하며, 신생아 10명 중 한 명이 사망하는 매우 가난하고, 의료 서비스 인프라가 취약한 국가이다. 이들에게 잠바이크는 잠비아가 변할 수 있다는 희망을 안겨주는 회사로서도 중요한 의미를 가진다. 

대나무 자전거의 디자인은 철제 자전거와 별반 다르지 않다. 3년 정도 자란 대나무를 잘라서 이용하는데, 나무풀과 식물섬유로 만든 줄을 에폭시에 담가서 대나무를 연결하여 프레임을 만들고, 체인 등의 철제 부품들을 장착한다. 자전거를 완전히 만들어서 판매할수도 있지만, 자전거를 생산하는 회사들에게 고급 대나무 프레임을 제공하는 것을 주력 수출상품으로 만들려고 노력 중이다. 아래는 잠바이크의 대나무 프레임 광고이다.





지역사회에 필요한 아래와 같은 대나무 자전거 앰뷸런스도 잠비아에서는 많은 기여를 하고 있다고 한다. 해외 수출하는 모델의 경우에는 보다 고급스러운 제작을 하면서, 친환경이라는 점들을 부각하여 비교적 높은 가격에 판매를 하고 있다. 이런 새로운 제조방식이 자리를 잡는다면, 지속가능한 지구를 위해서도, 그리고 부의 분배를 위해서도 좋은 사례가 되지 않을까?


Zambikes의 또 다른 대표상품. Zambulance


참고자료

Zambikes 홈페이지
 
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from rsc.org


더러운 물을 꺠끗하게 만드는 것은 상당한 에너지를 소모하며 비싼 비용이 들어간다. 그런데, 이 과정이 간단하게 해결이 되면서 전기까지 생산할 수 있다면 말 그대로 꿩먹고 알먹고가 아닐까? 실제로 그런 기술이 개발이 되고 있다. 연료전지가 특정 세균을 이용하여 물의 수질을 정화하고 발전을 한다는 것이다.

환경 엔지니어인 브루스 로건(Bruce Logan은 미생물 연료전지를 이용해서 버려지는 물의 유기물질을 좋아하는 세균이 물의 오염물질을 먹어치울 때 발생하는 전자를 모아 발전을 하는 기술을 개발하였다. 이와 원리는 다르지만 유사한 목적의 기술은 상하이의 쟈오통(Jiao Tong) 대학에서도 소개된 바 있다. 로건의 연료전지는 이렇게 발생되는 전자를 짧은 실과 같은 탄소 구조체에 모아서 전력원으로 이용할 수 있다. 또한, 이 과정에서 수소도 발생하므로 이를 잘 포집할 수 있다면 또다른 에너지원으로서의 가능성도 충분하다.

초기 개발에는 비싼 그라파이트 로드와 폴리머, 백금과 같은 희귀금속이 이용되었지만, 이제는 이런 비싼 금속 등이 필요없는 단계에 이르러 경제성을 갖춘 상용화도 멀지 않은 미래에 가능할 것으로 예상된다. 현 단계에서는 이 연료전지가 우리의 생활에 큰 도움이 될 수 있는 수준의 충분한 전기를 생산하고 있지는 못하다. 그런 점을 감안한다면 앞으로 5~10년 정도의 시간은 더 필요할 것으로 보이지만, 일단 상용화만 된다면 거대한 수질정화 시설이 간단히 발전시설로 변신할 수 있다는 점에서 다른 기술에 비해 월등히 매력적인 기술이라고 할 수 있겠다.

상하이 쟈오통 대학에서 개발한 기술은 이와는 약간의 차이가 있다. 그들은 광촉매 연료전지를 이용한다. 빛을 매개로 하여 오염수를 정화하고 동시에 발전을 하는 방식인데, 역시 이 기술도 앞으로 상용화에는 수년의 시간이 더 걸릴 것으로 예상되지만, 좋은 경쟁기술들이 앞서거니 뒤서거니 개발이 된다면 언젠가 실제로 쓸만한 수준에 이르는 것도 시간문제가 아닐까?
 




참고자료:

Batteries That Run On (And Clean) Used Toilet Water

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필리핀 슬럼가에는 집안에 햇빛이 들지 않아서 대낮에도 어두운 집이 많다. 그렇지만, 이런 가난한 집안에서 전기를 끌어다 쓴다는 것은 커다란 사치이다. 이런 슬럼가에 한 줄기 빛을 전기도 없이 밝힐 수 있는 혁신적인 프로젝트가 소개되어 화제다. 

흔히 구할 수 있는 플라스틱 병에 물과 표백제를 약간 넣고, 지붕에 작은 구멍을 뚫어서 꽂으면 햇빛을 산란시켜서 집안 전체를 마치 형광등을 켠 것처럼 밝혀주게 된다. 55~60와트 백열등에 해당하는 밝기의 빛을 1년에 10개월 가까이 공급할 수 있는 것이다. 이 프로젝트는 Illac Diaz 라는 생태 운동가에 의해 진행이 되었다.

이 기술의 최초 아이디어는 MIT의 학생에 의해서 제시되었다고 한다. 이렇게 제작된 물병등(?)은 5년 정도는 지속되는데, 첨가된 표백제가 이끼 등이 자라는 것을 막아주기 때문에 그 동안은 집안에 안정적으로 빛을 공급할 수 있다. 비록 밤에는 동작하지 않는다고 하더라도, 낮 동안 사용되는 이 물병등에 의해 저소득 층의 전기 사용량을 크게 줄일 수 있다. 

이 프로젝트는 지방정부와 여러 NGO 등과 함께 마닐라시와 주변의 라구나 지방에 10,000개가 넘게 설치가 되었으며, 일반 주택에서도 전기를 절약한다는 측면에서 설치하는 곳들도 많이 늘어나고 있다. 아주 첨단의 하이테크 기술이 아니더라도 얼마든지 많은 사람들의 생활을 증진시키고, 필요하지 않은 에너지를 절약할 수 있는 좋은 선례라고 할 수 있다.




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