July 20,2019

녹인 소금에 에너지를 저장한다?

구글, 몰타 프로젝트 스핀오프… 용융염 본격 활용

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실체는 제대로 알려지지 않은채 소문만 무성했던 구글의 신재생에너지 사업이 드디어 베일을 벗고 본격적인 비즈니스를 시작해 화제다.

첨단기술 전문 매체인 ‘테크엑스플로어(Techxplore)’는 구글의 모기업인 알파벳(Alphabet)이 추진했던 ‘신재생에너지 저장 프로젝트’가 최근 독립회사로 분사하면서, 본격적인 비즈니스의 첫발을 뗐다고 보도했다. (관련 기사 링크)

구글의 신재생에너지 저장 사업이 본격적인 비즈니스를 시작했다 ⓒ 구글X

구글의 신재생에너지 저장 사업이 본격적인 비즈니스를 시작했다. ⓒ 구글X

신재생에너지를 녹은 소금에  저장

알파벳이 추진해 왔던 신재생에너지 저장 프로젝트의 명칭은 ‘몰타(Malta)’다. 분사한 독립회사의 이름은 몰타 프로젝트가 추진해 왔던 모든 것을 그대로 계승한다는 차원에서 ‘주식회사 몰타(Malta Inc.)’로 명명되었다.

몰타 프로젝트의 핵심은 ‘용융염(molten salt)’을 이용하여 에너지를 저장하는 시스템을 개발하는 것이다. 용융염이란 질산나트륨(sodium nitrate)과 질산칼륨(potassium nitrate)의 혼합물을 260~550°C의 고온으로 열을 가했을 때 액체로 변한 상태를 말한다.

글자 그대로 해석하면 녹인 소금이라는 뜻이지만, 그렇다고 사람이 먹는 소금을 녹인 것은 아니다. 벌크 타입의 염화나트륨으로 제조하는 용융염은 열에너지를 장기간 보존할 수 있는 특징을 갖고 있기 때문에, 최근 들어 차세대 에너지 저장 시스템으로 각광을 받고 있다.

대표적인 활용 사례로는 태양에너지 저장 시스템을 꼽을 수 있다. 용융염을 이용한 저장 시스템이 있으면, 태양광 발전의 단점인 밤에도 전력을 생산할 수 있기 때문에 최근 들어 태양광 발전의 보조수단으로 주목을 받고 있다.

몰타 프로젝트는 전기열저장시스템을 기반으로 하고 있다

몰타 프로젝트는 전기열저장시스템을 기반으로 하고 있다. ⓒ 구글X

몰타 프로젝트의 관건은 확보한 신재생에너지를 리튬이온 배터리보다 더 오래 저장하는 것이다. 이를 위해 구글 연구진은 자신들만의 독특한 ‘전기열저장시스템(electro-thermal storage system)’을 개발했다.

현재까지 알려진 전기열저장시스템의 원리를 살펴보면, 바람이나 태양광을 통해 얻은 에너지를 저장한 다음, 이를 열 펌프로 작동시켜 열 에너지로 전환하는 것으로 나타났다.

전환된 열에너지는 용융염에 보관되었다가, 열 엔진을 통해 다시 전기에너지로 바꿔 저장된다. 이에 대해 몰타 프로젝트의 관계자는 “전기열저장시스템을 통해 길게는 몇 주 동안 전기를 저장할 수 있다”라고 밝히며 “특히 20년이 넘는 예상 수명 동안 성능 저하없이 수천 번 충전할 수 있는 것이 이 시스템의 장점”이라고 강조했다.

업계 전문가들에 따르면, 몰타 프로젝트의 성공 여부는 열에너지를 다시 전기에너지로 바꾸는 공정에 달려 있다. 전기에너지는 모두 열에너지로 전환할 수 있지만, 열에너지를 전기에너지로 변환하는 것은 현재의 기술로는 효율이 많이 떨어지기 때문이다.

구글 관계자들도 이런 부분을 인정하고 있다. 아직 완성된 기술이 아니라는 것이다. 그럼에도 독립법인을 출범시킨 이유에 대해 “시스템의 규모가 파일럿 플랜트 수준이어서, 투자를 받아 본격적으로 상용화 가능성을 타진하기 위해서다”라고 밝혔다.

화려한 투자자와 베일에 싸여있던 정체도 한몫

몰타 프로젝트가 세계적인 주목을 받는 까닭은 신재생에너지 저장과 관련하여 독창적인 기술을 개발하고 있는 것이 가장 큰 이유다.

하지만 그 이면을 들여다보면 해당 프로젝트에 참여하는 화려한 ‘투자자들의 면모’와 흥미로운 ‘탄생의 역사’도 한몫을 하고 있음을 부인할 수 없다.

우선 투자자들의 면모를 살펴보면 그야말로 세계적 거물들의 집합소라 할만큼, 이름만 들어도 알 수 있는 유명인들이 참여하고 있다. 마이크로소프트의 ‘빌 게이츠’와 아마존의 CEO인 ‘제프 베조스’ 그리고 소프트뱅크의 ‘손정의’ 회장 및 버진그룹의 ‘리처드 브랜슨’ 회장 등이 대표적이다.

탄생의 역사도 투자자들의 면모만큼이나 흥미롭다. 몰타 프로젝트는 원래 알파벳 산하의 조직인 ‘구글X’가 주도하는 수많은 프로젝트들 중에서도, 가장 혁신적 과제들로만 구성되어 있다는 평가를 받는 문샷(moonshot) 사업들 중 하나였다.

구글X는 구글 내에서 비밀 프로젝트만을 연구하는 베일에 싸인 조직이고, 문샷 사업은 그런 비밀 프로젝트들 중에서도 ‘문샷싱킹(Moon Shot Thinking)’을 표방하는 사업들의 집합체이다.

몰타 프로젝트는 구글의 비밀조직이 수행한 혁신적 사업의 하나다 ⓒ climatecentral.org

몰타 프로젝트는 구글의 비밀조직이 수행한 혁신적 사업의 하나다. ⓒ climatecentral.org

‘문샷싱킹’이란 혁신적 도약을 위해 구글이 추진하고 있는 여러 방법론 중 하나다. 기존 방식에서 10%를 개선하려 애쓰는 것보다는, 아예 새로운 방식을 도입하여 10배의 성장을 이루는 것이 더 쉬울 수 있다는 의미의 방법론이다.

예를 들어 달을 조금 더 잘보기 위해 남들이 망원경의 성능을 높이는 경쟁을 하는 동안, 한편에서는 아예 달에 갈 수 있는 우주선을 만들어 직접 탐사한다는 생각이 바로 문샷싱킹이라는 것이다.

구글X에 따르면 문샷 관련 사업들은 다음과 같은 3가지 기준을 충족해야만 추진할 수 있는 것으로 나타났다.

첫 번째, 전 세계 인류가 영향을 받는 문제여야 한다.

두 번째, 현존하는 최고의 첨단 기술을 적용할 수 있어야 한다.

세 번째, 프로젝트 추진 기간이 5~10년 이내에 실행될 가능성이 있어야만 한다는 것이다.

이와 관련하여 구글 관계자는 “몰타 프로젝트는 문샷 관련 사업을 추진하는데 있어 필요한 3가지 조건을 모두 충족했다”라고 밝히며 “앞으로 독립법인을 통해 상용화에 성공한다면 몰타 프로젝트는 인류가 번영하는데 있어 커다란 기여를 할 수 있을 것”이라고 기대했다.

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