저비용의 에너지를 자유롭게 사용할 수 있을까?

[사타가 간다] AAAS 연례회의 - 21세기 에너지에 대한 접근성, 형평성 및 탄력성에 관하여

과학 및 기술에 대한 대중의 참여를 증진 시키는 AAAS – 2022년 연례회의 개최

2022년 2월 17일부터 20일까지 4일간 AAAS(The American Association for the Advancement of Science: 미국 과학 진흥 협회)의 연례 회의가 열리고 있다. AAAS는 과학 발전을 위해서 노력하는 국제적인 비영리 단체로 “모든 사람의 이익을 위한 전 세계적인 과학, 공학 및 혁신과 발전”을 추구하고 있다.

AAAS는 과학자, 엔지니어와 대중 간의 의사소통을 강화하며, 과학 사용을 촉진하고 또 유사과학을 방어하며 과학기술 기업에 대한 지원을 강화하고 있다. 또한 사회 문제들에 관해서 과학을 통한 해결책과 대안을 제공하며 공공 정책에서의 과학의 책임 있는 사용을 장려하고 있다.

마지막으로 과학 및 기술 인력을 강화하고 다양화하는 동시에 모두를 위한 과학 및 기술 교육을 촉진하고 있다. 이를 통해서 궁극적으로 과학 및 기술에 대한 대중의 참여를 높이고 있으며 자연스럽게 과학 분야의 국제 협력을 증진하고자 노력한다.

2022년 AAAS 연례 회의는 지식을 발전시키고 궁극적으로 오늘날 우리가 직면한 많은 문제를 해결하기 위한 다양한 학문의 연구를 보여주고자 개최되었다. 위 연례회의를 통하여 STEM(science, technology, engineering and mathematics) 분야에 대한 대중의 신뢰를 재건하여 사회에 걸친 여러 문제를 해결하고자 하며, 교육 및 정책의 새로운 이니셔티브로서의 역할을 강조하고자 한다.

AAAS – 2022년 연례회의ⓒ AAAS

21세기 에너지에 대한 접근성, 형평성 및 탄력성에 관하여

연례회의 3일 차인 2월 19일 저녁(EST 기준) 플래너리 세션에서는 조지아 공대(Georgia Institute of Technology)의 GT Center for Distributed Energy의 John E Pippin 의장이자 저명한 학자인 디팍 디반 교수 (Prof. Deepak Divan)의 에너지 관련 세션이 진행되었다.

산업계와 긴밀히 협력하며 연구, 교육, 새로운 벤처 창업에 적극적으로 참여하고 있는 공학자 디반 교수의 연구 분야는 전력 전자, 전력 시스템, 스마트 그리드 및 전력 시스템의 분산 제어 분야이며, 그는 2011년부터 2014년까지 캘리포니아 산타클라라의 Varentec을 포함한 여러 회사의 창립자, 사장과 CTO로 재직했다.

특히 그가 Varentec를 이끌 때에 혁신적인 분산 실시간 그리드 제어 기술 제품군을 개발하였는데, 이를 통하여 빌 게이츠의 자금 지원을 받아서 화제가 되기도 하였다.

조지아 공대의 디팍 디반 교수의 플래너리 세션 ⓒ AAAS

애리조나 주립대의 지원을 받아서 진행된 위 세션은, 애리조나 주립대학교 지식 기업 부사장으로서 애리조나 주립대의 학제 간 연구 기관등을 이끌며 기업 참여, 경제 개발, 전략적 동반관계 및 기술등을 주도하고 있는 통계학자 샐리 모르통 교수(Prof. Sally C. Morton)가 사회를 맡아서 진행되었다.

21세기의 에너지에 대한 접근성, 형평성 및 탄력성에 관한 토론을 펼친 디반 교수 ⓒ AAAS

디반 교수는 ‘21세기 에너지에 대한 접근성, 형평성 및 탄력성에 관하여(Addressing energy access, Equity, and resiliency in the 21st century)’이라는 주제로 한 시간에 걸친 흥미로운 발표를 보였다. 이에 청중들의 관심과 질문 역시 엄청난 열기를 보이며 흥미로운 세션과 토론이 진행되었다.

저비용의 에너지를 “어디서나 & 언제나” 사용할 수 있는지에 관한 질문을 끊임없이 던질 수 있어야

디반 교수에 따르면 저탄소 에너지 경제와 성장이 20세기에는 불가능했으며 아이러니하게도 에너지와 기후는 서로 상충하는 목표를 가지고 있다고 한다. 따라서, 어떻게 하면 믿을 수 있는 저비용의 에너지를 “어디서나 & 언제나” 사용할 수 있는지에 관한 질문을 끊임없이 던질 수 있어야 한다고 했다.

그는 21세기에는 저탄소 에너지 성장이 가능해져야 하지만, 에너지에 대한 접근 부족, 특히 전기에 접근할 수 없는 약 10억 명의 가난한 사람들과 신뢰할 수 없는 에너지를 사용할 수밖에 없는 20억 명 이상의 사람들에게는 에너지에 대한 접근 부족이 에너지 및 경제 성장의 주요 억제제라고 주장했다.

디반 교수는 저렴하면서도 지속 가능한 에너지의 자유로운 사용과 접근은 생활 수준, 건강, 교육, 생산성 등에 크게 좌지우지되며, 지난 100년간 잘 이용됐던 하향식(경제적으로 상위 계층이 먼저 혜택을 누리는 구조) 그리드 향상의 전통적인 방법 (Grid-powering)은 21세기에 성공하지 못하고 있다고 밝혔다.

특히 높은 비용과 열악한 유연성을 지닌 대규모 상호 연결된 시스템은 미니 그리드와 태양열 주택 시스템 등 조차도 가장 필요한 사람들이 누리지 못하고 있음을 꼬집으며 급격한 기후 변화 (허리케인, 산불, 홍수 등) 역시 그리드 향상의 탄력성에 큰 위험이 되고 있다고 주장했다.

따라서 전 세계 수십억 명의 사람들에게 영향을 미치는 심각한 에너지 빈곤 및 에너지 접근 부족이라는 도전적이며 몹시 어려운 문제를 해결하기 위해서는, 여러 분야로 확장될 수 있는 새로운 전체론적 해결책을 개발하는 것이 중요하다고 주장했다. 특히, 위 문제는 선진국의 에너지 형평성 문제와 기후 변화 또는 주요 사회적 혼란 및 이주(moving)로 영향을 받는 지역사회의 에너지 탄력성 문제와도 관련이 있기에, 지속 가능하고 경제적으로 실행 가능한 해결책이 마련되어야 한다고 주장했다.

21세기 기술은 기존 접근 방식보다 훨씬 저렴하며 유연하다

그는 21세기에  ‘기하급수적’으로 증가하고 발전하고 있는 기술들은 기존 접근 방식보다 훨씬 저렴한 비용으로 가능해지고 있으며 보다 작은 규모로부터 시작하여 필요에 따라 성장할 수 있는 시스템으로 발전하고 있다는 긍정적인 소식을 전했다.

이는 기존 방식과도 통합될 수 있도록 설계되고 있으며, 중앙 집중식이 아닌 여러 분야로 분산될 수 있는 모듈식이기에 유연한 접근 방식이 채택되고 있음을 엿볼 수 있다. 특히, 21세기에 주목받고 있는 태양광(PV: Photovoltaic), 풍력 발전소 및 저장 기술, 수소에너지, 전기 자동차 및 전기 운송 시스템 등은 다시 한번 우리 세상을 재정의하며 에너지에 대한 접근 부족을 해결할 수 있을 것이다.

21세기에 주목받고 있는 태양광, 풍력 발전소 및 저장 기술, 수소에너지, 전기 자동차 및 전기 운송 시스템 등은 에너지에 대한 접근 부족을 해결할 수 있을 것이다  ⓒ AAAS

디반 교수는 미래의 그리드 시스템은 우리의 삶과 밀접하게 연결된 복잡한 생태계와도 같지만 다양하게 적용될 수 있어야 하며, 탄력성과 안전성이 보장되고 경쟁적이면서도 무엇보다 하층에서부터 시작될 수 있는 상향식 시스템이어야 한다고 주장했다.

이들은 상호 운용 가능하며 유연한 해결책들은 더욱 빠른 확장, 형평성 및 접근성 및 기술 노후화 문제를 해결할 수 있기 때문이다. 디반 교수는 이러한 분산 시스템이 제어하기 쉽지 않은 것은 사실이지만 신뢰성과 복원력을 개선하기 위한 통합된 접근 방식을 제공하고 미개발 분야를 위한 도약 기회를 제공할 것이라고 주장했다.

여전히 가장 큰 문제는 빈곤과 에너지 접근에 관한 불평등

디반 교수는 21세기의 기술들이 저탄소 및 탄소 중립의 인프라 등도 구축 가능하며 기존의 인프라와도 대체 변경마저 가능하지만, 전 세계 모든 사람에게 주어지는 기회가 아니라고 꼬집었다. 따라서 기술적인 문제뿐만 아니라 정책, 경제, 자금 조달, 지속 가능성, 비즈니스 모델, 최종 접근 및 ‘경제성 문제’를 포함하는 포괄적인 시스템의 개발을 주장했다.

디반 교수는 이를 통해서 여전히 우리가 풀어야 할 주요 문제는 ‘빈곤’이며 소규모로 시작하여 커뮤니티가 성장함에 따라 확장되는 플러그 앤드 플레이 솔루션이 필요하다고 주장하였다.

여전히 우리가 풀어야 할 주요 문제는 빈곤이라고 주장한 디반 교수 ⓒ AAAS

디반 교수는 세션을 종합하면서 향후 10~20년 동안보다 ‘지속 가능’하며 ‘경제적’이고 ‘공평한’ 에너지 시스템이 구현되어야 한다고 주장했다. 이를 위해서는 전 세계에 긍정적인 영향을 미치는 과학을 가속하며 발전시키는 것이 핵심이 될 것이라고 밝히며 세션을 마무리 지었다.

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