화석연료 고갈에 직면해 있는 현재 인류는 수소에너지를 비롯해 태양광, 풍력, 바이오에탄올 등 다양한 미래 대체에너지 개발에 총력을 기울이고 있다. 특히 자원고갈의 문제 뿐 아니라 우리가 살고 있는 환경문제로 인한 녹색에너지 기술의 개발은 인류가 시급히 풀어야할 과제 중 하나이다.
물론 태양광 발전이나 풍력, 수소연료전지 등의 분야에서 최근 많은 기술의 발전과 실생활에 적용을 앞둔 기술들이 여럿 나오고 있지만 어느 하나도 당장 완전히 화석연료를 대체할 만한 수준은 아니다.
무엇보다 수소에너지와 같은 궁극의 미래에너지 또한 관련 기술개발과 향후 인프라 확보를 감안해 20~30년간은 완전한 상용화가 불가능 한 실정이다. 때문에 전세계 각 나라는 수소에너지 기술 뿐 아니라 다양한 대체에너지 개발에 몰두하는 것은 어찌 보면 당연한 이유라 할 수 있다.
이러한 상황 속에 최근 들어 새로운 미래에너지 기술들이 속속 진전을 보이며 소개돼 관심이 집중되고 있다.
예컨데 우주에서 전력을 생산하는 기술이나 이산화탄소(CO2)를 재처리하는 기술 등이 그것이다.
이러한 기술들은 인류에게 새로운 기회를 제시하고 있다. 물론 많은 과학적 도전 과제가 남겨져 있고 기술 혁신을 위한 비용도 엄청나기 때문에 이런 기술들이 성공적으로 상용화될 것이란 보장은 없다.
하지만 전 인류의 운명이 걸려 있는 문제인 만큼 에너지 기술의 혁신은 당위적 문제다.
이에 본지는 최근 미국의 월스트리트저널(WSJ) 소개한 향후 인류의 에너지 체제를 완전히 뒤바꿔 놓을 수 있는 5가지의 새로운 녹색에너지 기술을 조명해 봄으로써 고갈 걱정 없는 에너지, 환경을 해치지 않는 에너지, 우리가 꿈꾸던 에너지에 대한 기대를 해보고자 한다.
<편집자 주>
■ 우주 태양에너지 발전
우주에서 언제나 빛을 발하고 있는 태양을 에너지로 사용하고자 하는 인간의 과학적 상상과 노력은 지난 30여 년 동안 꾸준히 지속돼 왔다. 특히 태양에너지와 관련한 다양한 기술의 발전으로 전세계 각국은 이미 태양에너지를 이용한 전력을 생산하고 있으며 일부 상용화를 일궈냈다. 이러한 태양광발전 기술과 함께 우주 공간에 발전소(위성)를 띄워 햇빛을 전기로 바꾸는 우주태양광발전 기술이 최근 인류의 미래에너지원으로 집중 조명되고 있다.
우주태양광 발전은 발전효율이 높은 정지궤도 상에서 태양광 발전을 실시하여 그 전력을 마이크로파로 전환시켜 지구에 전송하는 것이다. 우주에서의 태양광 발전은 주야, 날씨에 관계없이 가능하기 때문에 지구상에서의 5~10배의 전력을 얻을 수 있는 꿈의 기술이다.
이는 마치 공상과학소설처럼 들리지만 사실은 그다지 어렵지 않은 기술이다. 지구에서 3만5,405㎞ 상공에 집광판을 설치하고 빛을 전기로 바꾼 뒤 이를 마이크로 빔으로 지구로 발사하게 되면 이를 통해 1,000㎿의 전력을 얻을 수 있다. 미국의 1,000가구에서 사용할 수 있는 전력량이다.
현재 미국과 일본을 중심으로 차근차근 진행되고 있는 이 기술은 땅 위에서보다 훨씬 많은 전력을 생산할 수 있다는 사실에 기인한다. 실제로 우주에는 밤이 없고 24시간 전기를 만들 수 있으며 대기층이 없기 때문에 내리쬐는 태양 에너지도 땅 위에서 보다 2배나 많다.
전문가들은 우주에서는 같은 태양전지판으로 지상보다 5배에서 최대 10배 많은 전력을 뽑아낼 수 있다고 보고 있으며 특히 한반도 1.5배 넓이의 우주태양광발전소만 있으면 2050년 지구에 필요한 전력 전체를 만들 수 있다고 예상하고 있...
