[뉴스비전e 이미정 기자] 과학기술정보통신부가 24일 '4차 산업혁명과 혁신성장'이라는 주제로 한 업무보고에는 미세먼지 원인규명, 및 저감 기술 개발이 핵심으로 포함돼 있다. 

한국형 미세먼지 예보모델 을 포함한 환경분야 연구개발(R&D) 예산으로 396억원을 집행하겠다는 내용도 담겼다. 

전자업계의 반응은 주요국 및 글로벌 시장 지배 기업들의 상황을 감안하면 다소 늦은감이 있지만 지금이라도 연구개발을 본격화하는데 대해 환영하는 분위기다. 

이번 정책을 기반으로 앞으로, 미세먼지의 원인을 규명하고 이에 대한 한국형 예보모델을 만드는 사업, 미세먼지를 모아 처리하고 사람들을 보호하고 대응하는 기술을 개발하는 사업 등이 진행된다.

정부는 이를 통해 작년에 26㎍/㎥였던 서울의 미세먼지 오염도를 2022년까지 30% 줄여 18㎍/㎥로 낮춘다는 목표를 세웠다.

유영민 과기정통부 장관은 “국민 건강과 일자리 등 삶의 질을 개선할 수 있는 분야에 대한 기술개발 및 예산을 확대할 방침”이라며 “과기형창업 선도대학 신규육성 등을 통해 ICT 기반 일자리 총 26만개를 창출하겠다”고 밝혔다.

이와 같은 연구개발을 통해 실효를 극대화 할 수 있는 방안은 무엇일까?

미국과 중국 역시 미세먼지는 삶을 질을 악화하는 주범 가운데 하나인 미세먼지가 심각한 문제로 자리잡았지만, 이에 대응하는 기술력을 높이며 산업의 한축으로 발전시키고 있다. 

◆주요국의 저감 및 측정 장치 도입 현황은?

중국과 인도는 도시화‧산업화로 대기오염물질 배출이 증가함에 따라 각국은 대기질 개선을 위한 배출기준을 설정하고, 소득이 증가된 소비자를 중심으로 관련 제품에 대한 소비가 증가하는 추세다. 

중국은 대기오염 개선 5개년 계획, 인도는 연료 배출기준 계획(Bharat State), 홍콩은 대기오염 방지조치 등을 실시했다. 

중국 베이징에서는 7미터짜리 공기정화탑을 설치해, 시간당 3만㎥의 지역에 있는 PM2.5와 PM10의 75%를 제거하고 있고, 허난성 정저우시 당국은 2017년 말까지 유치원과 학교에 공기정화기를 설치할 계획이다. 

인도 뉴델리에서는 5개 주요 교통 혼잡 지역에 바람을 활용한 정화장치, 안개분수, 가상굴뚝으로 구성된 대기정화 시스템을 시범적으로 설치했다. 

다목적 기능이 포함된 대기정화장치, 사물인터넷 기술이 접목된 대기정화장치, 양모(wool)를 활용한 새로운 필터기술, 대기질 개선 기능을 탑재한 자전거, 식물의 생육기능을 이용한 공기청정기, 웨어러블 기기와 접목하여 이동성을 향상시킨 공기정화기 등 다양한 신제품 아이디어들이 제안되는 추세다. 

그러나 대기오염 저감을 위해 장비를 설치해야 하는 신흥국 업체들이 영세하므로, 장비의 설치‧운에 대한 지식이 낮을 뿐 아니라 고가의 장비를 도입하는 것에 대해서는 소극적이다. 

한국과학기술기획 평가원 관계자는 "도시화와 산업화, 그리고 규제가 엄격해 지면서 대기오염 저감 장치 관련 시장이 성장할 것으로 예상되고 있지만, 다른 면에서는 아직까지 신흥국 업체들의 영세성이 구매확산을 가로막고 있는 요소로 작용하고 있다"고 분석했다. 

반면, 대기오염 측정장치의 주요 구매처는 각국의 정부다. 

대기환경 규제 수준이 높고 구매력이 충분한 선진국 정부의 대기질 관측소에서 요구하는 신규 관측장비에 대한 수요가 시장 성장을 견인하고 있어 저감장치와는 시장상황이 다소 차이가 있다.  

미국은 대기 측정 기준(Office of Air Quality Planning and Standard)을 기반으로, 1차 오염원과 2차 오염원과 관련된 대기질 기준을 설정하고, 연방 대기질 측정 시스템(National Air Monitoring Stations) 등 각종 모니터링을 통해 미국 전역에 여러 대기질을 관측하고 있다. 

이를 통해 미국 전역 대기질을 신속‧정확하게 대기오염 수준을 측정 및 예보하고 있다. 

특히 대기오염 측정장비는 광학센서를 활용하므로 구름에 의한 산란이나 강도변화, 낮과 밤의 전환, 하루 중 관측하는 시간대에 따라 측정 결과가 영향을 받는다.

이같은 특성으로, 대기오염 측정장치는 데이터베이스, 데이터 링크 관리, 센서 교체비용과 같은 부대 비용과 위성탑재체 기획·개발·배치와 관련된 비용 등 대규모 투자를 수반한다.

광범위한 지역을 실시간으로 관측할 수 있는 기술개발, 모바일 애플리케이션을 활용한 서비스 활성화도 진행되고 있다. 모바일 애플리케이션을 적용함으로써, 언제든 즉시 이용이 가능하고, 적용 범위가 넓은 광대역 센서를 적용한 광분산장치 등 신기술도  대기질 관측에 도입하고 있다. 

◆시장 결정은 공급사에게...주요 4개사 '과점' 구도

대기오염 측정장치의 경우, 터모 피셔(Thermo Fisher Scientific Inc / 점유율 14.4%), 테러다인(Teledyne Technologies / 13.6%), 지멘스AG(11.3%), 호리바(Horiba / 8.3%)로 상위 4개 업체가 세계시장에서 강한 주도권을 갖고 있다.

이들 기업이 작은 기업을 인수하며 시장의 우위를 굳건히 하는 동시에 상위 업체 간의 경쟁조차도 어렵다는 분석이다. 

상위 4개 업체가 세계시장 45%를 차지하며 공급자가 주도하는 과점시장이기 때문에, 대체품에 의한 위협도도 낮고, 반대로 가격 결정권도 공급자 위주로 치우친 특성이 나타난다. 

한국과학기술평가원은 이와 같은 구조에 대해 "사실상, 원자재 및 부품의 가격이 매우 높아 시장에서 활동하는 제조업자의 수가 적어 특정 회사들이 지배하고 있다"고 분석했다. 

반대로 구매자의 교섭력은 낮아진다. 제품의 신뢰도가 중요한 구매결정 요인이므로, 대용품의 향이 극히 제한적이기 때문에 시장에서 구매자 교섭력은 지속적으로 낮게 형성될 수 밖에 없는 구조다. 

또한 신규 기업의 진입 문턱도 높다. 선진국이나 개도국 모두 대기오염 측정장치에 특화된 엄격한 품질기준을 요구하고 있어 가격 경쟁력의 향은 극히 미미한 반면, 초기 투자 장벽이 높고 전문적인 기술을 필요로 하므로 신규 진입자가 시장에 진입하기 위한 유인이 낮은 편이다. 

이 분야의 주요 4개 기업들은 적극적인 인수합병, 파트너십, 기술독점, 신흥시장 점유율 확대 등을 통해 시장 지위를 높이는데 집중하고 있다. 

과기정통부 관계자는 "지금이라도 미세먼지 측정과 저감 기술을 적극 개발해, 이와 관련한 각국의 기준상향으로 형성될 가까운 미래 시장을 놓치지 않도록 준비할 계획"이라고 전했다.