연으로 전기 만들고 바닷물로 탄소 포집 기후변화 대응하는 신기술

올해 전 세계는 폭염과 폭우, 가뭄으로 기후변화의 심각성을 피부로 느꼈다.

그럴수록 기후변화에 대응하는 ‘기후테크’가 주목받았다.

기후테크는 다양한 분야에서 실질적인 해결책을 제시하며 지속 가능한 미래를 위한 열쇠로 자리 잡았다.

미국전기전자공학회(IEEE)가 발간하는 스펙트럼은 지난 23일(현지 시각) 올해 등장한 기후테크 중 앞으로 기대되는 기술들을 엮어 소개했다.

내년 기대되는 기술들은 크게 에너지 생산과 공급, 탄소 제거, 태양광 패널 재활용 등으로 나눌 수 있다.

지속 가능한 에너지 기술의 진화

에너지 생산과 공급 분야에서는 네덜란드의 스타트업 카이트파워(Kitepower)가 내년에 빛을 볼 것으로 기대된다.

이 회사는 연으로 전기를 만드는 공중 풍력 에너지(AWE) 시스템을 구축하고 있다.

최대 350m 높이에서 부는 강력한 바람이 연의 줄을 당기면 이 힘을 전기로 변환하는 방식이다.

올해 카이트파워는 40㎾(킬로와트, 1㎾는 1000와트) 용량의 배터리가 탑재된 시스템을 공개했다.

크기는 표준 컨테이너 정도로, 고립된 지역에서 디젤 발전기의 대안으로 사용할 수 있다.

회사는 아일랜드 북부 해안에서 시스템을 시험하고 있고, 내년이나 내후년에 100㎾ 용량의 대형 시스템을 선보일 예정이다.

흙을 활용해 농업 사물인터넷(IoT) 장치에 전력을 공급하는 시스템도 개발됐다.

미국 테네시 공대 연구진은 지하 송신기와 수신기를 이용해 2에이커(약 800㎡) 규모의 밭에 분산된 센서에 전력을 공급했다.

일반적인 토양은 전기가 통하는 정도가 일정치 않지만, 농업용 토양은 비료에서 나온 이온이 가득해 전기 전도성이 높다는 데에 착안한 것이다.

지금까지 스마트 농업 IoT 기기는 토지의 습도와 온도, 산성도, 영양소를 측정해 농지 상태를 파악하는 데 쓰였지만, 넓은 밭에 띄엄띄엄 설치되어 있어 전력 공급이 쉽지 않았다.

테네시 공대 연구진은 점차 테스트용 밭을 넓혀가며 전력 공급을 위한 최적의 조건을 찾아나갈 예정이다.

이산화탄소는 기후테크에서 빠질 수 없는 키워드다.

온난화를 유발하는 이산화탄소를 줄여야 기후변화 속도를 늦출 수 있기 때문이다.

미국 캘리포니아주의 스타트업 에브 카본(Ebb Carbon)은 바닷물을 전기화학적으로 분리해 산성과 염기성 물질을 만들고

이 중 염기성 물질을 해수의 이산화탄소와 반응시켜 중탄산염 형태로 탄소를 저장하는 기술을 선보였다.

에브 카본은 이 방식으로 매년 이산화탄소 500t을 제거할 수 있고, 바다의 산성도를 낮춰 해양 생물의 성장도 촉진할 수 있다고 설명한다.

다만 바닷물을 분리하는 과정에서 나오는 산성 폐수의 처리 방법이 주요 과제로 남아있다.

에브 카본은 산성 폐수에서 염산을 분리해 판매하거나, 중화 처리하는 방안을 시험하고 있다.

스위스의 클라임웍스(Climeworks)는 새로운 흡착제를 활용해 큐브형 직접 공기 포집(DAC) 시설을 만들었다.

흡착제의 표면적을 넓혀 기존 기술보다 이산화탄소 포집 효율을 두 배로 높였고, 소재 수명도 3배 연장했다.

에너지 소비량은 절반으로 줄여 비용도 50% 절감할 수 있다.