미래의 전력 공급 방법
재생에너지 대부분 비용과 발전량의 안정성 문제 지니고 있어…
축전지, 스마트그리드, 제네시스 계획으로 전력 공급
전력 공급은 국제협력을 통해서, 국제협력은 개인의 단합을 통해서
[객원 에디터 4기 / 김민주 기자] 현재 인류는 기후변화라는 난관에 부딪치게 되면서 이를 해결하기 위해서 다양한 시도를 하고 있다. 그중 전 세계적으로 가장 심혈을 기울이고 있는 것은 주요 전력인 화력 발전, 수력 발전, 원자력 발전을 대체할 새로운 에너지를 개발하고 사용을 확대하는 것이다. 그러나 태양광 발전과 풍력 발전 등 앞으로 기대되는 재생 가능한 에너지의 다수가 비용과 발전량의 안정성 같은 문제를 안고 있다. 이러한 상황 속에서 그들 발전 방법을 어떻게 활용하여 앞으로 인류는 어떻게 바람직한 전력을 공급해 나가야 할까?
안전한 전력을 공급하는 방법은 첫 번째로 축전지가 있다. 일반적으로 전지는 화학반응에 의하여 전기를 생산하는 장치를 말하는데, 축전지는 이 화학반응을 되돌려 반복해서 전류를 발생시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다.
전력은 그대로 저장할 수 없다. 태양광 발전과 풍력 발전 같은 자연 에너지의 대부분은 전력이 필요할 때 자유자재로 발전할 수 없다는 문제를 가지고 있었지만 축전지와 재생에너지를 조합하면 전력을 화학적인 에너지로 저장해 놓았다가 필요할 경우 사용할 수 있다. 축전지의 보급으로 자연 에너지의 도입이 빠르게 진행되면서 현재 축전지를 효율적으로 이용하는 방법을 연구하고 있는 많은 전문가들은 이 전지로 인해 규모가 큰 축전 시스템을 실현시킬 수 있을 거라 믿는다.
다른 방법으로는 스마트 그리드라는 새로운 전력 시스템을 개발하는 것이다. 제2차 전력혁명이라고도 불리는 스마트그리드는 전기 및 정보통신 기술을 활용하여 전력망을 지능화·고도화함으로써 고품질의 전력서비스를 제공하고 에너지 이용 효율을 극대화하는 전력망이다. 재생 가능 에너지는 기상 상태에 좌우되기 쉽기에 전력 공급의 급격한 변동에 대응할 수 있도록 수요와 공급 정보를 한데 모아 균형을 유지할 수 있도록 도와준다. 또한 에너지 낭비를 절감하고 신재생에너지에 바탕을 둔 분산전원(소규모로 전력소비 지역 부근에 분산하여 배치가 가능한 발전설비)의 활성화를 통해 에너지 해외 의존도 감소 및 기존의 발전설비에 들어가는 화석연료 사용 절감을 통한 온실가스 감소 효과로 지구 온난화도 막을 수 있게 된다.
마지막으로는 금세기 이후 인류가 살아가기 위해서는 에너지, 자원, 환경면에서 산업혁명 이전의 태양 기원 에너지 활용 형태로 돌아가는 기술을 구사하여 지구 규모의 에너지 네트워크를 구축하고 필요한 에너지를 깨끗하게 조달하는 ‘GENESIS 계획’을 완수해야 한다. GENESIS란 ‘Global Energy Network Equipped with Solar cells and International Superconductor grids’의 머리글자를 딴 것으로 구약성서의 창세기를 의미하는 말이다.
전 세계의 사막에 거대한 태양광 발전소를 만들고, 그들을 초전도 케이블로 연결하여 낮의 세계에서 밤의 세계로 전기를 보냄으로써, 야간에 발전하지 못하는 문제를 해결할 수 있다. 이 계획에는 거액의 설비 투자가 필요하지만 태양전지의 고성능화와 비용 절감이 이루어져 실용적인 초전도 케이블의 개발이 진행되면 결코 비현실적인 일이 아니다. 앞으로의 진전 내용에 따라서 2030년 무렵에 실현될 가능성이 있다고 한다.
신재생에너지가 개발됨에 따라서 현재 다양한 전력 공급 방식이 소개되고 있다. 그러나 그들이 가지고 있었던 공통점이 있었는데 바로 국가가 서로 협력을 해야만 비로소 빛을 보인다는 점이다. 국제적인 협력과 소통이 이루어지지 않는다면 아무리 대체에너지를 개발했다고 하더라도 전력 공급 시스템이 불안정하기 때문에 지금보다 훨씬 더 비효율적인 양의 에너지를 공급받게 될 수 있다. 또한 일부 국가들은 신에너지의 사용을 포기하게 되면서 기후변화라는 궁극적인 목표를 달성하지 못할 수 있다. 국제 협력을 실현하기 위해서는 시민 사회의 노력이 필요하며 시민 사회는 개개인의 단합을 통해서 더욱 활성화될 수 있다. 더 나은 미래를 위해서라면 현재의 인류는 앞으로 우리의 삶에 큰 영향을 미칠 에너지원에 대한 관심을 가져야 한다.
