9월에 주목 받은 지속가능 혁신 기술 6가지
영국 지속가능성 미디어 에디(edie)와 영국 마케팅 기업 스프링와이즈(Springwise)는 매월 주목할 만한 친환경 혁신 기술을 선정, 소개하고 있다. 다음은 9월에 선정된 혁신 사례 6가지다.
#1. 옥스포드(Oxford) PV : 탠덤 태양 전지
태양광 발전은 전 세계적으로 큰 인기를 끌고 있디다. 실제로 지난해 새롭게 추가된 재생 에너지 용량의 4분의 3은 태양광이다. 이러한 급속한 성장은 많은 지역에서 대규모 태양광 발전소가 전력 생산에 있어 가장 비용 효율적인 방식이기 때문이다.
그러나 태양광 모듈의 효율성, 즉 태양 에너지를 전기로 변환하는 비율은 여전히 개선할 부분이 많다. 이를 해결하기 위해 영국 옥스퍼드 대학에서 2010년에 분사한 옥스포드 PV는 기존 실리콘 패널보다 최대 20% 더 많은 전력을 생산할 수 있는 차세대 태양광 패널을 개발했다. 이 패널은 페로브스카이트 셀과 실리콘 셀을 결합한 '탠덤' 패널로, 두 가지 셀이 서로 다른 파장의 빛을 각각 흡수해 전기 생산 효율을 높인다.
일반적인 상업용 태양광 패널의 효율성은 약 22%인데, 옥스포드 PV는 테스트에서 26.9%라는 기록적인 효율성을 달성했다. 최근 미국 고객사와의 첫 판매 계약을 발표했지만, 정확한 고객사 정보는 공개되지 않았다.
이번 프로젝트에서 제공되는 패널은 24.5%의 효율성을 자랑하며, 기존 패널보다 훨씬 우수한 성능을 보인다. 과학자들은 오랫동안 페로브스카이트 기술에 주목해 왔지만, 상업적 규모에서 성공한 사례는 옥스포드 PV가 처음이다.
#2. GRYD 에너지(Energy) : 주택 소유자를 위한 태양광 발전
기관 투자자들은 주로 대규모 태양광 발전 프로젝트에 투자하고 있다. 그러나 영국 스타트업 GRYD에너지는 주거용 태양광 시스템에 기관투자자들의 자본을 활용하는 새로운 방식을 도입했다.
GRYD에너지의 비즈니스 모델은 주택에 태양광 시스템을 설치하고 소유 및 운영은 GRYD에너지가 담당하는 방식이다. 주택 소유자는 설치 비용을 부담하지 않으며, 대신 GRYD 에너지가 제공하는 전기를 기존 전력보다 저렴한 가격에 사용할 수 있다.
또한, GRYD에너지는 AI를 활용해 개별 가전제품의 에너지 사용을 분석하고, 전기차 충전기, 온수기, 옷 건조기 등의 사용 시간을 최적화하여 전력 소비량이 전력 생산량을 넘어서지 않도록 관리해준다. 이 스타트업은 여러 주택에 설치된 태양광 시스템과 저장 설비를 통해 가상 발전소를 구축할 수도 있다.
히트 펌프가 주목받고 있지만, 많은 주택 소유자들은 히트 펌프의 투박한 생김새 때문에 설치를 망설이고 있다. 이를 해결하기 위해 미국의 스타트업 퀼트(Quilt)는 세련된 디자인과 사용이 편리한 에어소스 히트 펌프(Air Source Heat Pump) 시스템을 개발했다. 이 시스템은 실외 공기에서 열을 추출해 실내 난방 및 냉방을 제공하는 장치다.
퀼트의 에어소스 히트 펌프는 집안 인테리어에 맞춰 페인트나 벽지를 적용할 수 있도록 설계되었으며, 예술 작품이나 장식품을 돋보이게 하는 조명 기능도 포함되어 있다. 실외 장치 역시 블랙 컬러의 심플한 디자인으로 제작되었다.
또한, 퀼트 시스템에는 각 방의 온도를 조절하는 '퀼트 다이얼(Quilt Dial)'과 개별적으로 에너지 사용을 제어하고 추적할 수 있는 앱이 포함되어 있어 매우 편리하다.
퀼트의 실외기는 에너지 효율이 높은 냉매인 R32를 사용하며, 실내 장치에는 방이 비어 있을 때 이를 감지하는 센서가 장착되어 있어 에너지 절약에 효과적이다. R32 냉매는 기존 냉매보다 환경 친화적이어서 국내에서도 널리 사용되고 있다.
퀼트는 자사의 기술이 시장에서 가장 선도적인 위치에 있다고 밝혔다.
#4. 그린컴퓨트(GreenCompute) : 폐열을 재활용하는 마이크로 데이터 센터
최근 데이터 센터 배출량 문제가 부각되면서, 데이터 센터의 탄소 배출을 줄이기 위한 솔루션들이 주목받고 있다.
네덜란드의 스타트업 그린컴퓨트(GreenCompute)는 기업들이 컴퓨팅 작업을 보다 지속 가능하게 운영할 수 있도록 두 가지 솔루션을 제공한다.
첫 번째는 클라우드 유닛 또는 마이크로 데이터 센터다. 이 소형 모듈식 유닛은 재생 에너지를 사용하며, 풍력 터빈과 태양광 패널 근처에 배치해 깨끗한 에너지를 손쉽게 공급받을 수 있다.
일반적인 데이터 센터는 대기로 많은 양의 폐열을 방출하지만, 그린컴퓨트의 클라우드 유닛은 최대 99%의 폐열을 포집해 재사용할 수 있으며, 특허받은 액체 침지 냉각 기술을 통해 과열을 최소화한다.
액체 침지 냉각 기술은 서버 장비를 직접 액체에 담그는 방식으로, 이를 통해 포집된 에너지는 주택, 수영장, 온실 등 다양한 건물의 난방에 활용될 수 있다.
두 번째는 그린클라우드(GreenCloud) 솔루션이다. 그린컴퓨트는 이 솔루션을 통해 복잡한 컴퓨팅 작업을 자사의 재생 에너지 기반 서버로 전환해 처리할 수 있도록 지원하고 있다.
#5. 인벤트우드(InventWood) : 강철과 콘크리트를 대체할 수 있는 목재
인벤트우드는 저평가되거나 사용되지 않는 목재를 기후 회복성이 뛰어난 고성능 건축 자재로 재가공하는 회사다. 나무의 세포 구조를 재구성해 강철보다 강하고 가벼우며, 화재, 부패, 곤충 피해에도 뛰어난 저항성을 갖춘 제품을 만드는 것이다.
이 회사의 첫 출시 제품인 메틀우드(MettleWood)는 강철과 콘크리트를 최대 80%까지 대체할 수 있는 특성을 지니고 있으며, 온실가스 배출을 크게 줄이고 생산 비용을 낮출 수 있다.
또한, 메틀우드는 생태계 교란종인 외부 침입종을 포함한 다양한 목재로 생산할 수 있어 파괴적인 삼림 벌채를 줄이는 데 기여한다. 매우 가벼운 특성 덕분에 운송 과정에서 발생하는 탄소 배출량도 강철이나 콘크리트보다 적다.
인벤트우드는 미래 소재 제품도 개발 중이다. 개발 중인 주요 제품으로는 경량성, 강도, 내구성이 뛰어나 운송 및 건축에 사용할 수 있는 벌집 구조, 열 손실과 충격으로부터 보호할 수 있는 단열 목재, 그리고 투명 목재 등이 있다.
#6. 타일그린(TileGreen) : 재활용이 어려운 플라스틱으로 만든 타일
콘크리트는 전 세계 탄소 배출의 8%를 차지할 만큼 건축 분야의 대표적인 탄소집약적 재료다. 콘크리트 폐기물은 재활용도 어렵다.
이집트 카이로에 본사를 둔 스타트업 타일그린(TileGreen)은 일회용 유연 포장재와 비닐봉지 등 재활용이 어려운 플라스틱을 사용해 콘크리트를 대체할 수 있는 건축 자재를 개발했다.
이 스타트업이 특허 출원 중인 열기계적 공정(thermomechanical process)은 플라스틱 폐기물, 미네랄 골재, 플라스틱 첨가제의 혼합물을 경화시켜 준고체 상태의 중간 재료로 만든 후, 이를 다양한 제품으로 가공하는 방식이다.
타일그린의 첫 번째 제품은 콘크리트와 동일한 시장 가격에 출시된 포장 타일로, 더 강하고 가벼우며 내구성이 뛰어나다. 기존의 포장 제품과 동일한 방식으로 설치할 수 있으며, 유지 관리 비용 또한 매우 낮다.
현재 타일그린은 지붕 타일, 건축용 벽돌, 들보 등을 포함해 중간 재료로 만든 40개 이상의 건축 제품을 보유하고 있다.