산업혁명이란 1760년대부터 1830년대에 걸쳐 영국에서 일어난 최초의 산업혁명을 지칭한다. 제1차 산업혁명은 흔히 가내수공업에 의존하던 경제활동이 공업화를 통해 대량생산의 시대로 옮겨간 것이라고 정의한다. 그런데 사실 이를 가능하게 한 것은 이전과는 다른 에너지 이용이 있었기 때문이다.
영국에서 제1차 산업혁명을 견인한 또 다른 산업은 제철업이다. 16세기 무렵까지는 제철에 목탄을 사용하고 있었는데 철의 수요가 늘어나면서 목재가 심각하게 부족하게 됐다. 목탄을 대체하기 위해 영국에서는 풍부한 석탄을 이용하고자 했다.
그런데 유황분이 많은 석탄은 철을 무르게 하는 단점이 있었다. 이를 극복하는 방법이 고온건류를 통해 석탄을 코크스로 변환하는 기술로서 1709년에 탄생했다. 이 무렵 석탄은 영국의 일반가정에서도 이용하기 시작해 점점 늘어나는 석탄 수요를 맞추기 위해 석탄 채굴이 크게 증가했다.
제2차 산업혁명은 1865년부터 1900년에 이르는 기간 동안 독일, 프랑스, 미국 등에서 발생한 기술혁신을 지칭한다. 이 시대는 산업 구조가 소비재산업인 경공업 중심에서 부가가치가 큰 생산재 산업인 중화학 공업으로 전환되는 것을 의미한다.
그동안 동력의 대부분을 차지하던 증기기관 대신 새로운 구동력인 내연기관(엔진)이 탄생했다. 석탄가스로 움직이는 내연기관이 개발돼 경공업분야에서 응용되기 시작한 후 고트리프 빌헬름 다이믈러는 1885년 가솔린엔진을 개발했다. 오늘날의 자동차산업의 선구가 된 수송기관의 혁신이 이뤄졌다. 즉 석유가 에너지의 중심이 되는 세상이 시작된 것이다.
석유의 대량 생산은 1859년 미국의 펜실베니아주에서 처음 시작됐다. 존 록펠러는 1863년 석유정제업을 시작해 등유를 생산했고 부산물로서 버리던 가솔린은 20여년 뒤 개발된 가솔린엔진의 연료가 돼 지금까지도 수송기관의 주요 연료로 사용되고 있다. 이러하듯 제1차 및 제2차 산업혁명은 뚜렷한 산업 혁신을 불러왔고 이 중심에는 에너지혁명이 있었다. 이제 제3차 산업혁명은 어떻게 시작했고 또 제4차 산업혁명은 무엇인가를 살펴보기로 한다.
보통은 제3차 산업혁명을 컴퓨터와 인터넷의 발달로 인한 생산성 증대로 설명하고 제4차 산업혁명은 ICT(정보통신기술)를 기반으로 완전자동화가 일어나는 것으로 설명한다. 제러미 리프킨은 2012년 그의 저서에서 제2차 산업혁명이 종말을 고했다고 했다. 그리고 이제는 커뮤니케이션 기술(인터넷 기술)의 발달과 새로운 에너지체계(재생에너지)의 결합이 제3차 산업혁명을 이끈다고 주장했다.
이러한 와중에 독일 정부는 제조업의 고도화를 목적으로 인더스트리 4.0이라는 전략적 프로젝트를 시작했다. 스마트 팩토리 구축을 위한 정보기술의 융합을 서두르고 있다. 필자는 인더스트리 4.0은 인터넷 기술의 연장선상에 있다고 생각하므로 이를 제4차 산업혁명이라고 정의하는 것은 적절하지 않다고 생각한다.
한편 1956년 피크오일 이론이 등장한 이래 1973년과 1978년 두 차례에 걸쳐 발생한 오일쇼크는 에너지 체계의 전환을 움트게 했다. 그리고 1992년 리우기후변화협약을 시작으로 1997년의 교토의정서를 거쳐 2015년 파리협정에 이르며 재생에너지시대를 여는 에너지혁명이 시작됐다.
에너지 관점에서 볼 때 우리는 제3차 산업혁명기에 살고 있다. 재생에너지는 기후변화에 의한 지구온난화를 멈추게 할 유일한 대안이며 이를 기반으로 한 저탄소산업이 태동했다. 저탄소산업은 인류의 지속가능한 삶을 가능하게 하는 산업일 것이다. 제3차 산업혁명 시대를 살아가는 우리는 재생에너지가 인터넷과 어떻게 결합해 저탄소산업을 이끌어 가는지를 보고 있는 중이다. 재생에너지산업의 미래가 자못 궁금하다.