[사이언스타임즈] 태양에너지 비행'솔라 임펄스'

환경과 에너지

[사이언스타임즈] 태양에너지 비행'솔라 임펄스'

FERRIMAN 2010. 5. 20. 23:57

태양에너지 비행 성공한 ‘솔라 임펄스’ 2050년, 태양에너지 비율 4분의1까지 2010년 05월 20일(목)

지난달 9일, 태양열 발전 비행기 솔라 임펄스(Solar Impulse) HB-SIA가 스위스에서 첫 비행을 위해 이륙했다. 독일인 비행사 마르쿠스 셰르델(Markus Scherdel)은 87분이 넘는 시간 동안 고도 1천200미터를 비행하고 근처의 군용 기지에 착륙했다. 솔라 임펄스는 탄소섬유로 만들어 1천600킬로그램의 가벼운 무게를 자랑한다.

CNN은 지난달 14일 '태양 발전 비행기 새로운 단계(Solar-powered plane reaches new heights)'라는 보도에서 솔라임펄스의 최초 창안자이자 회장인 베르트랑 피카르(Bertrand Piccard)와의 인터뷰를 실었다. 열기구 탐험가로도 알려진 피카르는 "비행기의 무사 착륙으로 안도했다"며 7년간 매달려온 작업의 소회를 밝혔다.

▲ 솔라임펄스 ⓒCNN

태양 전지 충전으로 야간 비행도

피카르는 엔지니어들과 함께 지난 여름을 비롯해 무수한 시험 비행을 거쳐 오로지 태양열로만 발전하는 야간비행을 구상해 왔다. 낮-밤-낮으로 이어지는 완전한 비행으로 낮에 태양열을 저장했다가 밤에 꺼내 쓰는 형식이다. 2013년을 예상하는 두 번째 비행기는 대서양을 건너는 세계일주를 염두에 두고 있다.

200평방 미터의 태양 전지를 날개에 장착한 비행기는 낮 동안 2만7천피트 고도에 도달할 수 있으며 잉여 에너지는 400킬로그램의 충전기에 저장한다. 해가 지면 1만피트로 서서히 하강해 비행하며, 다음날 해가 뜰 때까지 낮동안 저장한 에너지를 꺼내 쓴다. 낮에 태양 빛을 필요로 하기 때문에 악천후 비행은 피해야 한다.

'정치적 관점과 결합된 개척정신이 사회를 바꾸고 화석연료에의 의존을 줄인다'는 확신을 보여주는 것이 프로젝트의 궁극적 목표다. 연료를 쓰지 않고 태양 에너지로만 나아가는 비행기를 본다면? 자동차와 보온, 냉각 및 컴퓨터 시스템에 적용가능한 재생 에너지와 재생기술을 의심하는 사람은 더이상 없을 것이라는 주장이다.

국제 항공업계 재생 에너지 눈떠야

상용화 가능성은 있을까? 피카르는 1927년 대서양을 처음으로 무착륙 비행한 린드버그(Charles A. Lindbergh)를 근거로 삼았다. 그는 혼자였다. 아무도 몇 년 후 수백의 승객을 바다를 건너 실어나를 수 있으리라고는 생각하지 못했다.

솔라 임펄스는 거대한 규모의 날개와 대단히 가벼운 무게라는 조건을 충족시켜야 했다. 비행기 제조업자들은 이같은 설계가 실현불가능하다고 거절했기에 배 제조업자를 찾아갔다. 그들은 불가능하다는 사실을 몰랐기 때문에 도움을 주었다. 우여곡절 7년의 실험 끝에 이르러 첫 번째 비행은 성공했다.

현재 국제 항공업계는 기존의 기술에 천착해 있지만, 화석연료의 가격은 지속적으로 상승하며 결국은 감당할 수 없는 수준에 이른다. 관련 업계가 에너지 절약 기술로 소비를 줄이고 재생가능 에너지로 옮겨가야한다는 건 시간의 문제일 뿐이다. 이미 이를 이해하고 클린 에너지에 투자하는 기업들이 존재한다.

▲ 태양에너지 ⓒCNN

태양에너지, 2050년 전체 에너지 1/4 담당

솔라 임펄스의 성공으로부터 한달이 흐른 5월 12일, CNN은 ‘태양에너지의 아찔한 미래(A dazzling future for solar power)’라는 기사를 통해 다시 한번 장밋빛 전망을 내놓았다. 이는 2050년까지 세계 전기 공급의 4분의1을 태양에너지로 대체한다는 국제 에너지 기구(IEA, International Energy Agency)의 연구결과다.

현재 태양 에너지 발전은 0.5퍼센트로 미미한 수준이다. 그러나 향후 전체 에너지 공급량의 11퍼센트는 가정과 사무실의 태양 전지판에서 오며, 나머지 11퍼센트는 인구가 많은 지역에 에너지를 공급하는 중앙 태양 발전소에서 공급된다는 예측이다.

2050년까지 상승된 태양 에너지 발전 비율은 에너지 안보를 지키고 이산화탄소 방출을 매년 거의 60억톤 가량 줄일 수 있다. IEA가 2030년까지 석탄과 핵 발전소에 맞서 건립 예정인 태양에너지 발전소(CSP)는 2020년에 이르면 세계 에너지 공급의 5퍼센트를 공급할 수 있을 것으로 보인다.

홍주선 객원기자 | js_alissa@naver.com