학교는 학습해야 한다.

학습하는 학교 - 시스템사고를 통해 본 학교 복잡계 운영
피터 센게 외 지음, 한국복잡성교육연구회 옮김 / CIR(씨아이알) / 2019년 12월

 학교는 학습이 이뤄지는 곳이지만 역설적으로 학교가 학습으로 성장한 경우는 혁신교육 이전의 한국에서는 거의 없는 일이었다. 이는 상당히 구조적인 문제인데, 대충 3가지 정도의 이유를 들 수 있다. 

 우선 한국은 국가중심의 표준화된 교육과정을 갖고 있다는 점이다. 국가에서 상세한 교육과정과 교과서를 제공하니 굳이 학교는 학생 교육을 위해 교육 방법과 내용을 만들기 위한 학습을 할 필요성이 없었다. 두 번째 이유는 강한 공교육 체제다. 미국을 비롯한 지자체가 강하고 공교육 체제가 약한 나라들은 교육 효과가 약한 학교가 수시로 폐교되고 지역의 요구로 생겨나기도 한다. 학교는 지역민의 강력한 요구와 이에 부응하고자 하는 교육장과 학교장의 필요성으로 인해 학습하게 된다. 하지만 한국은 어느 지역이든 공립학교가 존재하고 공립교사를 배치하니 이럴 필요가 없다. 마지막은 행정업무 위주의 학교 내부구조다 오랜 기간 학생 학습보다는 상급기관에 의해 하달되는 공문 처리가 학교의 중심이었고, 이렇다 보니 교사집단은 상당히 오랜 기간 동안 스스로 학습하는 시간과 경험의 부족으로 자생력을 잃었다. 이렇다 보니 학습이 이뤄질 수 없었던 것이다.

 하지만 시대가 변화했다. 교육은 학습자 중심으로 패러다임이 전환했고 국가 중심 교육은 변화하는 사회와 지역 및 학생의 특성을 반영하기 어렵기에 학습은 지역 중심이 되어가고 있다. 이에 대응하는 방법은 지역의 교사, 학생, 학부모, 지역 인사들이 머리를 맞대어 학교를 꾸준히 변하시키는 학습 뿐이다. 

 책 학습하는 학교는 학습으로 교육 효과성을 높여나가며 성장하는 학교가 갖춰야할 시스템 사고와 핵심 원리 5가지, 그리고 수많은 성공 사례로 가득한 책이다. 책이 거의 1000쪽에 달하고 번역이 좋지 못하며, 앞 부분의 이론적 부분이 상당히 인상적이긴 하나 뒷 부분이 대부분 미국의 사례로 한국의 상황에서 공감하기 어려운 지점이 많고 그나마도 대개 20년 전 사례라는게 이 책의 약점이다. 

 책에서 말하는 학습에는 두 가지 주제가 있다. 하나는 인간이다. 인간은 시스템과 끊임없이 상호작용하며 서로가 서로에게 영향을 준다. 그래서 인간의 학습엔 리더십이 중요하다. 다른 하나는 시스템이다. 시스템은 여러 가지 요소가 복합적으로 얽혀 서로 끊임없이 영향을 주고 받으며 계속 변화하는 구조다. 시스템 구조가 피드백 되는 순간 자기 동력이 생겨나서 외부자극 없이도 스스로 작동하는 체계가 되는데 그래서 조직은 학습이 중요해진다. 

 저자는 학교가 학습해야 하는 이유로 아무리 기술이 발전해도 안전하게 학습할 장소로 학교는 여전히 미래 사회에도 필요할 것이며 무엇보다도 세계가 개선되려면 학교가 스스로 학습하여 그 효과성을 높여야 하기 때문이라고 주장한다. 학교는 국가나 상급 기관의 명령이나 지시, 규율, 강제가 아닌 학습을 지향해야 지속적인 생명력을 갖고 창조성을 갖게 되며 이것이 바로 학습하는 학교가 된다. 

 시스템 내의 구성원들인 사람들의 생각과 행동 방식을 바꾸려면 다섯 가지 학습 규율이 필요한데 이는 시스템 사고, 개인적 숙련, 정신 모델, 공유 비전, 팀 학습이다. 이 다섯 가지가 이뤄지고 지속되려면 학습하는 조직이 필요하다. 

 개인적 숙련은 자기 삶에 대한 현실적인 평가와 인생에서 성취하고픈 비전에 대한 일관된 이미지를 개발하는 실천 방법이다. 어떤 직종이든 자신의 현재 모습을 평가하고 그 직종의 이상적 이미지를 파악하고 현재에서 이상으로 나아가기 위해 꾸준한 실천을 한다면 개인적 숙련이 높은 것이라 말할 수 있다. 공유 비전은 공동 목적으로 구성원들이 함께 창조할 미래상, 전략, 원리, 실천 지침등을 함께 만들어 모두가 조직에 대해 헌신하도록 하는 것이다. 조직을 개선하고 변화 시키기 위해서는 구성원들 모두가 적극성을 가져야 하는데 서로 간의 상황과 이해관계가 다르다 보니 같은 방향을 나아가기가 쉽지 않다. 공유 비전은 이들 모두가 서로의 욕구와 목표를 이야기하고 합의를 통해 서로의 공통점을 확인해나가며 공동의 목표를 세우는 것이다. 이것이 성공한다면 스스로가 합의한 비전인 만큼 서로 다른 사람들이 공동의 목표를 향해 헌신할 수 있게 된다. 

 정신 모델은 현실 세계를 명확하고 정직하게 정의하게 도움을 주는 것이다. 학교의 주요 임무는 위험하고 혼란스러운 주제를 신중하고 생산적으로 토론하는 능력을 개발하는 것이다. 다소 번역이 이상하긴 하지만 정신 모델은 결국 현실의 문제점과 현실 그 자체를 정확하게 직시하게 도와주는 능력이다. 개인으로 따지만 메타인지나 자기성찰 능력정도가 될 것이다. 팀학습은 팀으로 학습하는 것이다. 집단의 상호규율, 대화와 숙련된 토론 기술을 통해 시너지를 일으켜 총체적 변화와 실천을 일으키는 것이다. 학교 현장의 전문적 학습공동체 같은 것이 팀학습의 예가 될 것이다. 마지막으로 가장 중요한 시스템 사고다. 시스템 사고는 시스템에 대한 사고다. 시스템 사고를 하게 되며 상호작용과 변화를 더 잘 이해하게 되고 행동의 결과를 만드는 동력을 효과적으로 다루게 된다. 

 책의 뒷 부분은 언급한 것처럼 이런 다섯 가지 규율을 여러 가지 방법을 통해 실천한 미국의 구체적 사례와 관련된 책의 소개다. 인상적인 부분도 있지만 거의 20년 전 사례라 혁신학교가 일반화된 2020년대의 한국 교육 입장에서도 한 번쯤은 경험하거나 들어 본 적이 있는 것들이다. 그래서 사례보다는 다섯 가지 규율과 시스템 사고에 대한 이해가 책에서 더 중요해 보이며 이것만 정리한 또 다른 피터 센게의 책을 보는 것이 나을지도 모르겠다.  

기후위기 대응에 늦은 한국

기후 1.5℃ 미룰 수 없는 오늘 - 생존과 번영을 위한 글로벌 탄소중립 레이스가 시작됐다!
박상욱 지음 / 초사흘달 / 2022년 7월

 파리협약에서 당사국들은 기존 2도 상승에서 목표를 0.5도 더 낮추어 1.5도로 설정했다. 이는 상승온도 불과 0.5도 차이에도 피해가 더욱 크게 발생하기 때문인데 0.5도 기온이 더 상승하면 극단적 폭염에 노출되는 인구가 세계에서 4억 2천만이 증가하고 식물, 곤충, 동물의 멸종 위험도 2-3배나 높아지며 어획량도 2배나 감소하기 때문이다. 

 온난화로 인한 피해는 탄소가 대기 중에 켜켜이 쌓이며 상승곡선을 타고 있다. 2012년까지 0.78도가 상승했는데 불과 8년 뒤인 2020년엔 무려 1.09도 기온이 상승했다. 1901년에서 1971년까지 해수면은 연간 1.3mm상승했지만 2000년에서 2018년까지는 무려 연간 3.7mm 상승했다. 현재 기온 1.09도 정도의 상승만으로도 불러온 효과는 이젠 모두가 체감할정도로 극적이다. 50년만에 한 번 오는 극단적 고온은 4.8배 증가했고 10년 만에 오는 폭우는 1.3배, 가뭄은 1.7배가 증가한다. 

 목표대로 1.5도 상승만으로 막는다 해도 극한 고온은 지금의 8.6배, 폭우는 1.5배, 가뭄은 2배 증가한다. 2도 상승이면 극한고온은 무려 14배가 증가한다. 현재 현실적인 시나리오에 따르면 갖은 노력에도 21세기 후반 전체적으로 2.5도 상승이 예상된다. 동아시아는 2.7도 상승예정이다. 이 경우 강수향은 4%증가하는데 동아시아는 6%증가하게 된다. 만약 아무런 노력이 없이 지금 추세대로 탄소를 내뿜는다면 지구온도는 거의 6.9도 상승하며 한반도 지역은 7도 상승하며 강수량은 7%증가하나 한반도 지역은 14%나 증가하게 된다.  

 탄소중립노력이 성공한다면 손 꼽히게 더운 날은 50일 증가하고 실패한다면 130일 증가한다. 추운날은 무려 20-33일이 감소하며 반대로 비가 손 꼽히게 많은 날은 1.2-2.5일 증가하게 된다. 동아시아의 강수량은 75.7에서 984로 증가하고 강수일수는 125.4일에서 117.1일 줄어든다. 즉, 집중호우가 많아진다는 것이다. 온난일은 일 최고 기온이 현재 시점 사우이 10%인 날이며 온난야는 일 최저 기온이 현재 시점 상위 10%일 날이다. 탄소 중립이 이뤄지면 온난일은 21세기 중반 66.8일이 되며 후반이 되면 74.4일로 현재의 2배가 된다. 

 일기 예보에서 매일 같이 말하는 평년은 최근 30년의 평균값을 말한다. 꽃의 개화시기는 날이 갈수록 빨리지고 있는데 매화는 2011-2020년 평균 3월 12일에 개화했는데 이는 1980년대보나 무려 21일이 빨라진 것이다. 1980-2010년보다 1990-2020은 평년이 10년 차이이다. 하지만 변화는 크다. 연평균 기온은 0.3도, 폭염일수는 1.7일 열대야는 1.9일 한파는 1.9일이 줄어들었다. 봄은 87-91일 여름은 114일에서 118일 가을은 70일에서 69일 겨울은 94일에서 87일이 되었다. 가을 겨울이 줄어들고 있는 것이다. 봄여름가을겨울의 구분법은 다음과 같다. 봄 여름은 일 평균기온이 각각 5도 20도로 올라간 후 다시 떨어지지 않는 첫 날이 그 시작이다. 반면 가을 겨울은 일 평균 기온이 각각 20도 5도 미만으로 떨어진 후 다시 올라가지 않는 첫 날이 시작일이다. 

 지구 온난화로 한국의 침엽수림은 고사하고 있는데 지난 20년간 고산 침엽수림 분포면적은 25%줄어들었다. 전국 구상나무 33%, 분비나무 28%, 가문비나무 25%가 고사를 시작했다. 침엽수는 상록을 유지하기에 수분 공급이 중요하다. 하지만 온난화로 겨울철 눈이 쌓이지 않고 빠르게 녹아 증발하면서 수분 공급이 줄어들어 고사의 주 원인이 되고 있다. 

 세계 에너지 총회는 매년 에너지의 건전성을 평가한다. 에너지 안보30%, 에너지 형평성 30%, 환경적 지속 가능성 30%, 국가고유특성이 10%이다. 한국은 2019년 71.7위로 37위인데 OECD 36개국 중 31위다. 특히, 안보와 지속 가능성에서 낮은 점수를 받았다. 세계식량안보지수 평가결과에서도 한국은 73.6점을 받았다. 아시아는 인구가 빠르게 증가하고 있어 기후변화로 인한 작황악화시 식량 자급이 불가능하다. 

 기후위기는 식량위기이기도 하지만 경제위기이기도 하다. IMF는 기온 상승이 공업과 제조업의 생산성을 약화시킨다고 보고 있다. 낙후 지역일 수록 이것이 심해 경제가 양극화 한다. IMF는 기온 상승에 악영향을 받는 산업 분야로 농업, 임업, 광업, 제조업, 건설업, 운송업을 지목한다. 기후리스크는 불확실성을 증대시켜 투자를 위축시킨다. 또한 홍수 가뭄등으로 일반 가정은 피해를 입어 이를 회복하느라 소비가 위축되며 이상 기상현상은 기상을 악화시켜 수출입에도 혼선을 준다. 극단적 재해재난은 근무가능시간을 줄이며 노동력 공급이 줄고 식량 생산도 악화시켜 경제는 전반적으로 악화되게 된다. 또한 재난재해의 발생과 그것에 대한 지원 및 사회방어시설 구축으로 사회자본이 기술발전이 아닌 복구에 집중되게 되어 발전도 저해된다. 

 2021년 화석연료로 인한 대기오염으로 18%의 사망자가 발생했다. 2018년엔 그 수가 세계적으로 870만에 달한다. 한국도 14세 이상 사망자 중 화석연료로 인한 대기오염으로 인한 사망자가 30.5%나 된다. 500메가와트 급의 대규모 석탄화력발전소는 1983-2020년까지 사회적 비용을 17조 8천억 발생시킨 것으로 추정된다. 그리고 1만명 정도가 이로 인해 조기 사망했다. 한국의 12개의 석탄발전소는 매년 4만 5천톤의 이산화황을 4만 8100톤의 질소화합물을 3000톤의 미세먼지를 발생시킨다. 석탄발전소는 매년 600kg의 수은도 발생시키는데 이것의 절반 가량이 땅과 담수 생태계에 축적된다. 연간 1헥타르의 땅에 125밀리그램의 수은이 농축되면 위험 수준인데 시뮬레이션 결과 이 수치를 넘는 지역이 2700km2에 달하고 여기 사는 인구만 37만 6천명이다. 한국의 석탄발전소는 향후 30년간 더 운영될 예정인데 그 과정에서 1만 6천에서 2만 2천명이 조기 사망할 것으로 예측된다. 

 기후위기는 전염병과 곤충, 동물에도 영향을 미친다. 기온이 오르면 곤충은 생존력이 감소하나 개체수가 늘어 사람과 접촉이 늘어난다. 병원균은 부화율도 올라가고 전이계절도 늘어나며 분포도 늘어 더 많은 감염을 일으킨다. 쥐 역시 겨울이 따뜻해져 생존력이 올라가 사람과의 접촉이 늘어나게 된다.  

 향후 탄소 감축을 위해 유럽 연합을 중심으로 탄소세가 도입된다. 이산화탄소 배출권을 놓고 거래가 이뤄지는데 탄소 감축의 압박이 커질 수록 탄소배출가격은 상승할 여지가 크다. 이산화 탄소 가격은 선진국을 기준으로 2025년 톤당 75달러에서 205년이면 250달러에 도달할 것으로 추정된다. 한국은 재생에너지로의 발걸음이 늦어 지금처럼 머뭇거리다간 상당한 예산을 탄소세로 물어줘야하는 곤경에 처하게 된다. 이 금액은 2030년 한해에만 4조원에 달할 것으로 예상된다. 매년이다. 한국은 다른 나라에 나무 심기 및 국제탄소권 매입으로 이를 해결하려고 하는데 결국 매년 막대한 국부가 유출되는 형국이다. 

2023년 상반기에 읽은 책

2023년 6월까지, 즉 상반기엔 총 51권의 책을 읽었다. 작년 1년 100권 읽기에 실패했는데 아무래도 직장 환경이 크게 바뀐 탓이 영향을 많이 미쳤다. 직장에서 육체적 정신적 에너지가 보다 많이 소모되다 보니 책에 잘 손이 가지 않았다. 올핸 그래도 같은 곳에서 2년째라 적응해서인지 책 읽기가 조금 더 수월했던 것 같다. 이번에도 가장 많이 본 책은 교육 부분이고 과학과 사회 분야의 책도 많이 본 편이었다. 

예술 건축[2권]-컬러의 말, 우리의 첫 미술사 수업

사회[9권]-포르노 판타지, 반도체 삼국지, 미스터 프레지던트, 동자동 사람들, 가짜 행복 권하는 사회, 표류하는 세계, GEN Z, 우크라이나 전쟁과 신 세계질서, 검찰국가의 탄생

경영 투자[2권]-기후 위기 부의 대전환, k배터리 레볼루션

과학[9권]-빛의 물리학, 협력의 유전자, 리 스몰린의 시간의 물리학, 기후미식, 기후위기 인간, 생물은 왜 죽는가, 자신의 존재에 대해 사과하지 말 것, 별 너머에 존재하는 것들, 좋아요는 어떻게 지구를 파괴하는가

문학[6권]-원청, 쿼런틴, 당신 인생의 이야기, 백조와 박쥐, 매니페스토, 오늘 밤 세계에서 이 사랑이 사라진다 해도

교육[14권]-왜 지금 국제바깔로레아인가, 미래학교 수업 생각의 힘 기르기, 다시 그리는 학교 공간, 2022년 이후 한국 교육을 말하다, 교사에게 강요된 침묵, 교사 수업하며 책을 쓰다, 블렌디드 수업디자인, 우리가 교문을 바꿨어요, 챗GPT 교육혁명, 비폭력대화, 그림책으로 펼치는 회복적 생활교육, 학습하는 학교, 미래교육, 학생중심수업을 위한 협력적 수업 설계

역사[1권]-한국 근대사를 꿰뚫는 질문 29, 

인문철학[3권]-현대 철학의 최전선, 문학이 필요한 시간, 줌인 러시아

지리[2권]-심장지대, 러시아 지정학 아틀라스

미래[2권]-로봇의 지배, GPT제너레이션

경제[1권]-장하준의 경제학 레시피

10. 학습하는 학교

 이 책은 학습하는 조직으로 학교를 변모하고자 하는 책이다. 5가지 원칙이 나오는데 개인적 숙련, 공유비전, 정신모델, 팀학습, 시스템 사고다. 이를 통해 지역, 학교, 학부모의 모든 구성원들이 시스템 사고를 하고 이를 통해 학교가 지역, 가정과 더불어 학습하는 조직으로 변모하여 스스로를 개선해나가는 조직으로 나아가야 한다는게 책의 골자다. 무려 900쪽에 가까운 책으로 소속된 연구회에서 3개월 간 같이 읽었다. 이런 계기가 아니었다면 보지 않았을지도 모른다.

9. K배터리 레볼루션

한국 2차전지가 전 세계에서 차지하는 위상과 미래 가능성을 잘 짚어준 책이다. 배터리가 주력 산업인 나라에서 전기차를 끌고 다니면서도 배터리에 대해 잘 몰랐는데 많은 걸 알 수 있게 해 준책이다. 한국 배터리 기업의 초 경쟁력과 희소광물의 중요성, 향후 2차 전지 기업 주식의 큰 성장을 주장한다.

8. 반도체 삼국지

미중 갈등의 본격화로 반도체는 미국이 중국의 성장세를 제어하는 주요 수단이 되고 말았다. 반도체는 컴퓨터의 역사만큼 오래되어 다른 4차 산업혁명의 주력 기술만큼 중요하단 생각이 안들지만 사실 그것들의 가장 근간에 있는 것이다. 반도체 없는 인공지능이나 자율주행차, 첨단 기술 및 무기는 없다. 미중갈등 상황에서 한국 반도체 업계가 나아가야 할 길, 그리고 현 상황을 잘 짚어준다. 반도체에 대해 조금 더 알 수 있었다.

7. 심장지대

거의 100년 전 영국의 존 매킨더가 쓴 책이다. 지리 고전 3대작 중 하나다. 심장지대는 유라사아의 중심부다. 심장지대라 할 만한 곳은 유로아시아아프리카 대륙에서 러시아가 차지한 시베리아, 그리고 아프라카 사하라 남단이다. 이중 심장지대를 차지산 러시아에 주목하고 이 지역의 중요성을 서술한 책이다. 100년 전이라 지금만큼 해군과 공군의 위력에 주목하지 못해 육상의 중요성을 다소 과장하는 면이 있지만 아직까지 주요 설명은 유효한 편이다.

6.줌인러시아

2016년에 나온 책으로 조금 오래되었지만 상당히 재미있게 봤다. 사람들은 러시아에 대해 거의 매일 뉴스에 나오는 만큼 자주 접하지만 정작 아는 것은 드물다. 이런 러시아의 종교, 문학, 예술, 정치, 경제에 대해서 전문가가 집대성한 책이다. 러시아에 어떻게든 발을 담그고 싶다면 꼭 봐야할 책이 아닐지.

5. 비폭력대화

아직도 유효하기에 재판에 재판을 거듭하여 계속 독자를 모으는 책이다. 혁신교육 생활 부분에서 중요했던 회복적 생활 교육 같은 것들은 사실 모두 이 책에 기반한다고 볼 수 있다. 비폭력대화는 상대방을 대함에 있어 그의 욕구와 나의 욕구에 기반에 그것을 인정해주는 대화다. 상대방의 자극적 반응에 즉각 대응하지 않고 그가 왜 그러는지 욕구를 살피고 내가 왜 언짢은지 나의 욕구를 살펴 서로를 어려 만진다. 저자는 유태인으로 인종차별적 언행을 하는 택시기사를 만났음에도 화내지 않고 그의 심리에 자리한 신분과 경제적 불안, 불공평에 대한 욕구를 읽어내고 성공적으로 대화해 나간다. 모두가 비폭력 대화를 해나간다면 세상은 달라질 것이다. 가정과 학교의 구성원이 모두 꼭 봐야할 책이다.

4. 좋아요는 어떻게 지구를 파괴하는가

기후위기로 농축산업, 교통, 산업 등이 지적 되지만 디지털은 잘 주목 받지 않는다. 기기는 필요하지만 그 과정에서 이렇다할 에너지가 필요해 보이지 않기 때문인데 실제 디지털은 그 인프라가 상당한 에너지와 물적 자원을 소모함으로써 엄청나게 탄소를 내뿜고 있다. IT기업들의 방대한 데이터 센터, 그것을 연결하는 거대한 통신망, 수신장치, 단말기 등은 그 자체로 상당한 물자를 소모하며, 유지를 위해 엄청난 전기를 사용한다. 무료이기에 우린 디지털을 마구 쓰지만 그 행위 자체는 많은 탄소를 양산한다. 시간이 되면 쌓여 있는 메일과 클라우드의 파일을 정리하자. 그것도 탄소를 줄이는데 도움이 된다

3.협력의 유전자

70년대 도킨스의 이기적 유전자는 내용과는 무관하게 순수하게 제목 때문에 인간을 지나치게 이기적 존재로 인식되게 만들었다. 하지만 최근 과학계에선 인간의 협력성에 집중한다. 개체로서의 이기심과 집단에서의 협력성은 양자 모두가 적합도를 높이기에 채택되었고 그렇기에 인간은 본연적으로 협력적인 존재다. 이런 협력의 긍정성과 더불어 협력이 불러오는 부정적 측면도 서술한다. 이는 집단의 크기 때문인데 자신이 속한 집단에만 충성하는 나머지 외부 집단, 그리고 집단이 올바로 나아가기 위한 판단 등에서 문제점을 일으키기 때문이다. 매우 재미난 책으로 꼭 읽어볼만 하다.

2. 우크라이나 전쟁과 신세계질서

이 전쟁으로 안그래도 문제 국가인 러시아와 푸틴은 악에 가까운 존재가 되어 버렸다. 반면 전쟁 이전에 문제가 있던 지도자였던 젤렌스키는 평화를 지키는 약소국의 영웅이 되어 버렸는데 이런 잘못된 시각에 균형을 잡아주는 책이다. 러시아는 소련이 붕괴하며 미국과 서구로부터 나토의 동진방지에 대한 확약을 받았고, 배신당했다. 그리고 우크라이나는 다민족 국가로 러시아인과 러시아의 영향이 상당함에도 다문화국가로 나아가지 못하고 서구로 향하는 민족주의 국가로 나아가 갈등이 심했다. 전쟁은 이런 것들의 중첩의 결과인 셈인데 여기서도 한국 정부의 선택은 아쉽기만 하다. 

1. 리 스몰린 시간의 물리학

상대성 이론 이후 시간은 절대적이기보다는 상대적인 존재로 취급받았고 그 존재도 의심받았다. 하지만 오히려 시간에 절대성을 부여하고 공간에게 그 위치를 넘기려고 시도하는 책이 이 책이다. 관점이 상당히 신선했고 독특했다. 특히 우주전체를 눈에 보이지 않는 격자가 가득한 공간을 보고 그 격자에만 물질이 위치하고 에너지가 있다는 생각이 독특했다. 그렇게 설정하면 빛의 속도에 한계가 있다는 점, 원자에서 전자가 특정 궤도에만 머물고 불연속적으로 점프하는 점, 빛의 전달 속도를 넘어 양자가 얽히는 현상등이 설명된다. 이 격자는 여러 방향으로 연결되어 멀리 떨어진 것도 연결된 수 있기 때문이다. 우주를 마치 누군가 설계해 놓은 게임 처럼 보이게 하는 효과도 있는데 하여튼 무척이나 재미난 책이다.

배터리 초격차

K 배터리 레볼루션 - 향후 3년, 새로운 부의 시장에서 승자가 되는 법
박순혁 지음 / 지와인 / 2023년 2월

 몇 년 전 한국의 반도체 기술 수준이 인근 경쟁 국가가 따라오기 힘든 초격차를 갖고 있다는 책을 본 적이 있다. 한국은 반도체 외에도 이차전지, 즉, 배터리 부분에서도 상당한 기술을 갖고 있다는 기사를 여러 번 본 적이 있었는데 이것이 초격차 수준이라고 생각을 해본 적이 없었다. 이 책은 한국의 배터리가 인근 국가가 웬만해선 따라오기 어려운 초격차 수준을 지니고 있으며 이로 인해 한국의 배터리 부분 기업들의 주가가 반도체 기업들을 가까운 시일 내에 상회할 거란 주장을 담고 있다. 독서 이후 추천한 기업을 알아보니 실제로 주가가 엄청나게 오르긴 했다. 미리 책을 보았다면 이란 아쉬움이 컸다. 

 테슬라는 미국 제1의 전기차 기업이지만 원래 자동차와는 무관한 기업이다. 현재 전기차 시장을 보면 전통의 내연 기관차 업체는 의외로 부진한 반면 완성차 업계에선 듣도 보다 못한 기업이 득세하고 있다. 원래 내연기관차는 축적한 오랜 기술을 요구하는 부분으로 그로 인해 후발주자들이 따라잡기 거의 불가능했다. 지금 위세등등한 중국이나 인도도 내연기관차 부분만큼은 거의 포기상태였는데 전기차로 판세가 뒤집히며 이들도 막강한 내수시장을 압세워 선두로 치고나가고 있다. 이는 전기차의 단순한 구조로 인해서인데 배터리와 모터, 차체가 거의 전부이기 때문이다. 내연기관차는 연료통에서 연료를 분사하고 이를 안정적으로 폭발시켜 에너지로 전환하고 열을 식히고 관리하는 등 수많은 관련 장치가 필요하다. 이에 비하면 전기차의 구조는 그야말로 장난감 수준이다. 

 이렇기에 후발주자가 차를 생산하기 용이하다. 하지만 모터는 그렇다쳐도 배터리는 상당한 기술이 요구된다. 전기차 배터리에서 가장 중요한 것은 에너지 밀도다. 즉, 같은 배터리 무게나 부피당 얼마만큼의 에너지가 저장가능하냐의 여부다. 한국 배터리의 주력은 니켈함량이 90%에 이르는 NCMA, NCM9, Gen6등이다. 이들의 에너지 밀도는 305kw/kg수준으로 중국의 배터리는 165kw/kg 수준에 불과하다. 이는 중국이 LFP방식 배터리를 만들기 때문이다. 

 즉, 한국의 배터리는 경쟁국인 중국이 것보다 무게는 절반정도에 불과하면서 에너지 저장량은 거의 2배 수준이다. 즉, 한국배터리를 장착한 전기차가 1회 주행거리, 가속력, 실내공간크기, 화물선적에서 압도적 능력을 갖고 있다는 셈이 된다. 

 배터리의 핵심은 양극재다. 배터리는 양극에 물질이 있고 가운데 이동매개체인 전해질이 있는데 양국에 있는 물질이 바로 양극재다. 이 양극재의 기술진입장벽은 매우 높은데 이것의 비용이 배터리 가격의 50%를 차지한다. 양극재에는 코발트, 망간, 니켈 등이 들어가는데 여기서 가격이 비싸고 원료가 부족한 코발트를 크게 줄이고 니켈의 함량은 90%까지 높인 것이 하이이켈로 품질이 우수하며 가격이 비싸다. 이것이 가능한 업체는 전 세계의 4곳인데 바로 한국의 LG화학, 에코프로비엠, 앨앤에프, 포스크 케미칼이다. 

 양극재를 만드는 공정은 다음과 같다. 우선 혼합으로 니켈, 코발트, 알루미늄 등 혼합물질을 섞는 과정이다. 다음은 소성으로 혼합된 물질을 열을 가해서 익히는 과정이며, 분쇄는 소성과정에서 만든 알갱이를 쪼개서 일정한 크기로 만드는 것이다. 다음은 세정으로 알갱이에 붙은 잔류리튬 같은 이물질을 제거하는 것이며 코팅은 입자의 형태를 강화하는 과정이다. 다음엔 다시 한 번 소성과정을 거치며 마지막은 포장으로 겉표면을 감싸 안정성을 높이는 과정이다. 

 저자는 배터리 책을 쓰다보니 전기차를 강조하지만 수소전기차 역시 매우 중요하며 그 시대가 올 것으로 보고 있다. 그 이유는 다음과 같다. 우선 전기차가 과도하게 광물 의존적이라는 점이다. 배터리의 주재료가 리튬이다 보니 이런 필수 희귀 금속의 가격이 폭등한다는 점이다. 반면 수소전기차는 이렇다할 광물을 요구하지 않는다. 다음은 송배선의 문제다. 모든 가정에 전기차가 보급되면 각 가정의 전기수요가 딱 지금의 2배가 된다. 그렇다면 도시에 송배선을 확장해야하는데 이것이 생각만큼 쉽지 않다는 점이다. 또한 수소차는 내연기관 완성업체에 유리하다. 수소차는 전기차와는 다르게 연료보급장치, 열관리시스템 등이 필요해 복잡한 구조에 대한 기술을 보유한 기존 업체에 유리하다는 것이다. 마지막으로는 대형트럭등 장거리 운송차량엔 전기차보다는 수소차가 압도적으로 적합하다는 점이다. 

 배터리는 형태에 따라 원통형과 각형, 파우치형이 있다. 원통형은 가장 전통적인 구조로 구조상 내부에 열이 잘 모여 위험하다. 그래서 원통형은 오랜 기간 지름 18mm에 높이 65mm를 사용해왔다. 기술이 발전하며 이것이 조금 커지는 수준인데 테슬라 모델 3에는 2170원통형 배터리가 4300개 들어간다. 원통형 여러 개를 붙이는 방법인데 당연히 쓸모없는 빈 공간이 생겨난다. 또한 각각의 껍질이 있는 배터리가 4300개가 있다보니 무거워진다. 사용공간 대비 비효율이 큰 셈이다. 

 각형과 파우치 형은 이런 문제를 해결한다. 각형은 원통형 같은 데드 스페이스는 없으나 껍질의 무게와 부피가 크다. 파우치형은 배터리를 감싸는 아주 얇고 갸벼운 견고한 비닐 재질을 쓴 것이다. 그래서 이 모든 문제를 해결한다. 여기에 파우치형은 맞춤 제작이 가능하다. 원통형이나 각형은 배터리의 형태가 정해져 제품이 이에 맞춰져야 하지만 파우치형은 배터리를 다양한 형태로 제작가능하다. 실제 배터리 관련하여 특허는 테슬라가 고작 700개 중국의 CALT가 4000개를 갖고 있는 반면 한국의 LG에너지 솔루션은 2만 4천개다. 

 다음은 주가다 현재 삼성전자의 주가는 7만원 수준으로 시가 총액이 360조에 달한다. 반면 LG에너지 솔루션은 120조로 2위다. 3배의 차이인 셈이다. 저자는 이것이 가까운 시일내에 뒤집힐 것으로 보고 있다. 이유는 향후 배터리 시장 규모가 반도체 시장규모를 압도할 것이기 때문이다. 연간 반도체 시장은 600조 규모인데 이는 메모리와 비메모리로 나뉜다. 삼성과 SK하이닉스는 이중 비메모리를 석권하여 200조 정도의 시장을 차지하고 있다. 반면 이차전지 시장은 매년 28%고성장하고 있으며 자동차는 고가로 메모리 반도체의 10개급 시장이다. 전기차 시장은 커질 수 밖에 없는데 이는 인간과 지구를 급습하는 기후위기 때문이다. 선진국은 중심으로 내연기관차는 가까운 시일내에 법적으로 퇴출된다. 세계 연간 자동차 시장은 1억대인데 배터리 가격이 1차량당 2천만원 수준으로 2000조의 시장이 형성되는 것이다. 

 세계연간 자동차 시장은 중국2500만대, 미국2천만대, 유럽연합 1500만대 수준인데 이 중 미국시장이 가장 중요하다. 미국은 인구밀도가 작고 땅이 넓어 큰 차량이 요구되고 따라서 차량에 들어가는 배터리도 커질 수 밖에 없기 때문이다. 때문에 저자는 한국 배터리 업계의 성장성과 시장성, 그에 따른 주가의 미래를 매우 높이 보고 있다. 과연 이렇게 될 지 두고 볼 일이지만 현재까지는 그 예언이 실현되고 있어 자못 흥미롭다. 

챗 gpt 사용법

GPT 제너레이션 : 챗GPT가 바꿀 우리 인류의 미래
이시한 지음 / 북모먼트 / 2023년 2월

 챗 gpt가 나온지도 벌써 반년 정도 되었다. 그 성능에 놀라 다른 경쟁기업들은 초기 주가가 좀 떨어졌고 자신들의 생성형AI를 빠르게 내놓느라 부산했다. 그리고 몇몇 발 빠른 자들은 이 gpt를 이용해 사업을 펼치고 있고, 또 발 빠른 자들은 이를 자신의 업무에 활용하고 있으며, 또 다른 사람들은 그 활용법을 팔아 돈을 벌고 있다. 하지만 세계의 절대 다수는 gpt는 커녕 인터넷 조차도 제대로 쓴 적이 없을지도 모른다. 사실 디지털 강국이라는 한국 만해도 허울만 좋을 뿐 국민들의 디지털 활용 능력을 조사해본다면 생각보다 참담한 결과가 나올지도 모른단 생각이다. 학교 현장에서 직접적으로 교육하는 일은 없고 직장에서도 철저히 디지털과 먼 곳도 대부분이기 때문이다.

 이번에 본 책은 챗 gpt에 대한 두 번째 책이다. 사실 챗 gpt를 인터넷에 검색하면 그야말로 어마어마한 책이 쏟아진다. 막상 읽을만한 것을 고르기 어려울 정도인데 몇 년 전의 암호 화폐책이다. 부동산투자책, 메타버스 관련 책들도 그랬던 것 같다. 

 이번 책을 읽으면서 느낀 점은 챗 gpt에 대한 느낌이라기보다는 새로운 매체를 여러 분야에 어떻게 활용할지 개략적인 방법과 생각을 펴낸 책이란 것이었다. 그래서 gpt를 이용한 구체적인 뭔가를 원하는 사람이라면 다른 것이 나을 것 같고, gpt가 뭔지 전혀 모르는 사람에겐 그래도 어느 정도는 볼만할 것 같다는 생각이다.