서울대는 해외 사례를 설명했다. 태양광 에너지 분야에서는 효율성 한계를 극복하려는 경쟁이 이어지고 있다. 중국 최대 태양광 패널 제조사인 트리나솔라는 지난 1월 발전 효율을 25% 이상으로 끌어올린 모듈을 선보이며 세계 기록을 세웠다. 동일 면적에서 더 많은 전력을 생산해 변동성의 영향을 줄이는 전략이다. 미국 엔페이즈에너지는 패널마다 최적으로 출력을 만들어내는 마이크로인버터를 고도화해 일부 태양광 패널이 그늘에 들어가거나 얼룩 등으로 효율이 떨어져도 전체 출력에 미치는 영향을 최소화했다. 그 덕분에 도심 옥상과 해상 구조물처럼 조건이 까다로운 입지에서도 안정적 발전이 가능하다.
재생에너지 효율 극대화만큼 중요한 것이 탄소 배출 저감이다. 스위스 클라임웍스는 아이슬란드에 세계 최대 규모의 직접공기포집(DAC) 설비를 구축해 대기 중 이산화탄소를 포집하고, 광물화 과정을 통해 탄소를 영구 저장하는 시설을 가동 중이다. 독일 스타트업은 이산화탄소를 수소와 반응시켜 메탄올 등 화학원료로 전환하는 연구를 하고 있다. 서울대 전력연구소는 제4 물질로 불리는 플라스마를 활용해 이산화탄소 제거 기술을 개발하고 있는 점이 특징이다. 반응성이 큰 플라스마에 수산화나트륨을 통과시킨 후 이산화탄소와 반응시킨다. 이때 이산화탄소에서 탄소를 분리해 탄산나트륨이나 중탄산나트륨으로 전환할 수 있다. 해당 물질은 염기성으로 선박 등에 활용되면 해양 산성화 또한 방지할 수 있을 것으로 기대된다.
독일 지멘스는 발전과 소비를 한 지역에서 해결하는 분산형 전력망인 마이크로그리드 실증에 나서고 있다. 특히 AI 기반 수요 예측 알고리즘을 적용해 특정 시간대의 수요와 공급을 미리 파악하고 남는 전력을 에너지저장장치(ESS)에 분배한다. 수요자가 자체적으로 전력을 개발, 운용할 수 있게 돼 장거리 송전 시 손실을 줄이고 전력을 능동적으로 운용할 수 있다.
하정익 서울대 전력연구소장은 “전력 조달은 빅테크의 공통 숙제로 꼽히는 만큼 전에 볼 수 없던 전력 연구로 AI 시대의 게임체인저가 되겠다”고 강조했다.
최영총 기자 youngchoi@hankyung.com