서울대 교수들이 말하는 탄소중립을 위한 기술혁명

기술 원리부터 산업 현장, 정책까지
기후 위기를 해결할 산업별 맞춤형 전략 제안

이 책의 가장 큰 강점은 단순한 기술 소개를 넘어서 산업의 현주소를 짚고, 국가 정책으로까지 연결되는 '3단계 통합 시선'을 제공한다는 점이다. 이 책은 탄소중립을 단지 환경적 이상으로 제시하는 데 그치지 않고, 기술과 산업 현장의 연결, 정책과 교육의 연계를 통해 지금 당장 어디서부터 어떻게 준비해야 하는지를 보여 준다. 기술의 원리를 친절하게 풀어 주며, 각 기술이 산업에 적용되는 실제 사례와 글로벌 경쟁 흐름을 짚어 주어 과학기술 입문자도 명확한 이해를 가질 수 있도록 구성했다. 예컨대 철강 분야에서는 수소환원 제철 기술을 소개하면서, 한국의 온실가스 배출량 중 철강 산업이 차지하는 비율, 국내외 기술 경쟁 상황, 이를 지원할 정부의 제도 및 대학의 연구 개발 전략까지 함께 다룬다. 수소, 전력, 건축, 시멘트, 배터리, 전기차, 기후 테크 등 다양한 기술이 등장하지만, 그 기반은 하나로 통합된다. 바로 탄소중립이라는 시대적 전환 목표다. 기술이 산업을 바꾸고, 정책이 기술을 확산시켜야 비로소 지속 가능한 구조 전환이 가능하다는 사실을 이 책은 강력하게 설득한다.


지구의 위기, 기술이 기회가 될 때
탄소중립은 더 이상 선택이 아닌 생존 전략
한국이 기술 패권국으로 도약할 마지막 골든 타임

2024년은 관측 역사상 가장 더운 해였다. 기후 변화가 개인의 삶을 바꾸고, 기업의 경쟁력을 결정짓는 시대. 이산화탄소 농도는 매년 최고치를 갱신하고, 기후 재난은 전 지구적 일상이 되어가고 있다. 이런 시대에 탄소중립은 생존을 위한 필수 조건이자, 미래 산업 패권을 결정짓는 변수로 작용한다. 유럽연합의 탄소국경세, 글로벌 수소 경쟁, 배터리 원천 기술 확보 등의 현안은 이미 세계가 기술력으로 기후 위기를 대응하고 있다는 것을 보여 준다. 서울대 교수진이 제안하는 열한 번의 대담은 한국이 이 패권 경쟁에서 뒤처지지 않기 위한 실질적 해결책을 담고 있다. 기후 위기를 막는 일은 단순한 선의가 아니라, 다음 세대를 위한 국가 전략이 되어야 한다. 이 책은 바로 그 전략의 과학적 근거와 실행 방법을 담고 있다.


서울대 이공계 교수들이 추천하는 이공계 지망생 필독서
기후 위기의 시대, 과학기술은 곧 미래를 여는 언어다
새로운 세대가 맡게 될 진짜 연구 과제를 보여 주는 안내서

공학·환경 분야 진학을 꿈꾸는 고등학생에게 이 책은 단순한 교양서가 아니다. 기후 기술은 더 이상 선택의 영역이 아니라, 산업과 사회 전반의 패러다임을 바꾸는 '미래 핵심 기술'로 자리잡고 있다. 이 책은 히트 펌프, 수소, 이차전지, 전력계통 등 첨단 기술들의 원리를 쉽게 설명하고, 이 기술들이 산업 현장에서 어떤 방식으로 작동하며, 글로벌 패권 경쟁에서 어떤 역할을 하는지를 보여 준다. 이는 앞으로 과학자가 되고 싶은 학생들에게 그들이 마주할 미래의 모습을 미리 체감하게 해 준다. 지금 공부하고 있는 수학, 화학, 물리학 등이 어떻게 현실의 문제 해결로 이어지는지를 이해할 수 있는 소중한 기회이기도 하다. 미래의 과학자와 공학자가 될 이들이 다가올 문제를 예측하고, 그에 맞는 해결 능력을 키워야 하는 지금, 이 책은 다음 세대 과학기술 인재가 될 독자들에게 '무엇을 공부하고, 어떤 문제를 해결해야 하는가'를 일깨워 주는 가장 실제적인 입문서가 되어 줄 것이다.

서문 | 탄소중립 시대, 과학기술은 무엇을 할 수 있는가 5

1장 탄소중립 시대의 철강 제조 기술
1.1. 철강 산업의 온실가스 감축 기술 24
1.2. 국내외 철강 산업의 기술 및 시장 동향 50
1.3. 철강 산업 대전환을 위한 정부와 대학의 역할 56

2장 시멘트 산업 탄소중립 기술과 광물탄산화를 통한 탄소 감축 기술
2.1. 시멘트 산업 개요 64
2.2. 국내외 시멘트 산업 기술 및 시장 동향 80
2.3. 시멘트 산업을 위한 정부와 대학의 역할 85

3장 탄소중립을 위한 수소 기술: 수전해와 연료전지 기술
3.1. 수소 기술의 원리 94
3.2. 국내외 수소 기술 및 시장 동향 103
3.3. 수소 기술 개발을 위한 정부와 대학의 역할 110

4장 탄소중립을 실현하는 수소 경제
4.1. 수소 시스템의 개요 121
4.2. 국내외 수소 시스템 시장 현황 134
4.3. 수소 시스템 발전을 위한 정부와 대학의 역할 144

5장 열 에너지 탈탄소화를 위한 핵심 기술, 히트 펌프
5.1. 히트 펌프 기술의 원리 152
5.2. 국내외 히트 펌프 기술 및 시장 동향 163
5.3. 히트 펌프 기술 선도를 위한 정부와 대학의 역할 172

6장 탄소중립 건물 통합 설계
6.1. 건물 부문의 온실가스 감축 기술 182
6.2. 국내외 건물 부문의 기술 및 시장 동향 191
6.3. 건물 부문의 탄소중립을 위한 정부와 대학의 역할 196

7장 탄소중립 시대의 핵심 인프라: 전력 계통 혁신
7.1. 전력 시스템의 개요 204
7.2. 전력 시스템의 국내외 시장 현황 및 전망 220
7.3. 전력 시스템 발전을 위한 정부와 대학의 역할 224

8장 탄소중립 사회로 가는 징검다리: 탄소 포집·저장 기술
8.1. CCS 기술의 원리 233
8.2. 국내외 CCS 기술 및 시장 동향 245
8.3. CCS 기술 선도를 위한 정부와 대학의 역할 252

9장 탄소중립을 위한 탄소 전환 기술
9.1. 탄소 전환 기술에 대한 개요 260
9.2. 탄소 전환 기술의 국내외 시장 상황 및 전망 276
9.3. 탄소 전환을 위한 정부와 대학의 역할 278

10장 이차전지 산업 고찰: 기술, 제도, 교육
10.1. 배터리 기술의 원리 286
10.2. 국내외 배터리 기술 및 시장 동향 298
10.3. 배터리 기술의 발전을 위한 정부와 대학의 역할 303

11장 위기는 기회, 기후 테크 산업으로 국가 경쟁력 제고
11.1. 기후 테크 기술 311
11.2. 국내외 기후 테크 기술 및 시장 동향 323
11.3. 기후 테크 활성화를 위한 정부와 대학의 역할 332

에필로그 | 탄소중립, 분야별로 어떤 전략을 취해야 하는가 344

서울대학교 국가미래전략원 한국과 세계가 직면한 주요 이슈를 연구하고 중장기 정책의 방향성을 제시하기 위해 설립된 기관으로 세계적인 수준의 정책 싱크탱크를 지향하고 있다. 다양한 전공 분야와 전문성을 보유한 서울대학교의 학문적 자산을 기반으로 학문의 구분을 넘어선 융복합적 연구, 증거 기반적 연구를 수행하고 있다. 현재 글로벌 한국, 인구, 민주주의, 팬데믹, 과학과 기술의 미래, 경제안보, 탄소중립이란 주제를 다학제적으로 연구하기 위해 7개의 연구 클러스터를 운영하고 있다. 그리고 '한국이 당면한 지정경 리스크', '다시 쓰는 민주주의', '교육 개혁' 등 주요 현안을 분석하고 정책을 제시하기 위한 프로젝트 연구를 진행해 왔다.