기차 선로에 태양광 패널을?… 놀라운 친환경 혁신 기술 6선

영국의 지속가능성 미디어 에디(Edie)와 혁신 파트너인 스프링와이즈(Springwise)가 10월을 맞아 주목할 만한 환경 혁신 사례 6가지를 소개했다.

#1. 어디서든 설치 가능한 모듈형 풍력 셀

전통적인 풍력 터빈이나 풍력 농장은 넓은 설치 공간이 필요해 장소가 제한적이다. 실제로 미국 에너지부 산하 에너지 효율 및 재생에너지 사무국(EERE)에 따르면, 평균적인 터빈 허브, 즉 중앙 회전축까지의 높이는 1990년대 약 60미터에서 2022년 100미터 이상으로 증가했다.

하지만 페루의 스타트업 에올릭 월(Eolic Wall)은 전력을 사용하는 곳 어디서든 풍력 발전을 가능하게 하는 소형 모듈식 풍력 셀을 개발했다. 해당 셀은 풍속을 증대시키는 공기 역학적 구조를 갖추고 있으며, 회전하는 부분이 물리적 접촉 없이 자기 부상 방식으로 지지되어 마찰을 최소화하여 전력 생산의 효율성을 극대화시켰다.

에올릭 셀은 대규모 터빈 설치가 어려운 장소에서 특히 효과적인 대안이 될 수 있으며, 개별 유닛을 쌓아 더 큰 구조물로 확장할 수도 있다.

#2. 기차 선로 사이에 설치된 태양광 패널

국제에너지기구(IEA)는 현재 태양광 발전이 2050년 넷제로 목표 달성 궤도에 있다고 평가했다. 스위스 스타트업 선웨이즈(Sun-Ways)는 기존 철도 인프라를 활용하여 기차 레일 사이 공간에 태양광 패널을 설치하는 아이디어를 제안했다.

전 세계 약 130만 킬로미터에 이르는 철도 노선은 잠재적인 미활용 토지로, 이 구간에 표준 크기의 태양광 패널을 설치하면 기차 운행에 방해를 주지 않으면서도 발전이 가능하다. 선웨이즈는 특허받은 장치와 철도 기계를 결합하여 하루 최대 1,000제곱미터의 태양광 패널을 설치할 수 있으며, 철도 유지 보수가 필요할 경우 패널을 빠르게 제거할 수 있어 높은 실용성을 갖춘 것이 특징이다.

#3. IoT 기기에 전력을 공급하는 태양광 발전

전 세계적으로 수십억 개의 IoT 기기가 사용되면서 배터리 낭비가 시급한 문제로 떠오르고 있다. 스위스의 클린테크 기업 페로브스키아 솔라(Perovskia Solar)는 실내외에서 모두 사용할 수 있는 고효율의 페로브스카이트 태양전지를 개발해 이러한 문제에 대응하고 있다.

이 회사의 휴대용 태양전지는 주변광을 수확해 전력을 공급하며, 잉크젯 인쇄로 제조된 가벼운 셀로 구성되어 기존 배터리를 완전히 대체할 수 있다. 스위스연방재료과학기술연구소에서 6년간 연구한 결과를 바탕으로 개발된 이 기술은 IoT 기기의 자립을 돕고, 일회용 배터리에 대한 의존도를 줄이며, 폐기물을 감소시키는 것이 목표다. 페로브스키아 솔라는 이미 주요 IoT 산업 기업들과 협력하고 있으며, 240만 달러의 시드 펀딩을 유치했다.

#4. 오래된 레고 블록의 새로운 생명

전 세계적으로 인기 있는 장난감 레고는 매초 30개의 세트가 판매되지만, 블록 하나라도 잃어버리면 전체 세트가 무용지물이 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 스타트업 소트 어 브릭(Sort A Brick)은 버려지는 장난감 블록을 재활용할 수 있는 서비스를 제공하고 있다.

이용자는 사용하지 않는 블록을 소트 어 브릭에 보내기만 하면 된다. 이 회사는 컴퓨터 비전(computer vision) 기술을 활용해 블록의 모양, 크기, 색상을 인식하고 이를 자동으로 분류한다. 컴퓨터 비전은 카메라로 촬영한 이미지를 컴퓨터가 분석하여 특정 물체를 식별하는 기술로, 소트 어 브릭에서는 이 기술을 통해 블록을 세척하고 필요한 부품을 분류한다. 이후 사용자가 요청한 모델에 부족한 부품을 추가하여 완성된 세트를 제공한다.

이 서비스는 새 세트 구매 비용의 약 4분의 1 가격으로 제공되며, 이를 통해 장난감의 수명을 연장하고 폐기물 발생을 줄이는 데 기여한다.

#5. 3D 프린팅을 이용한 폐기물 없는 신발

연간 약 230억 켤레의 신발이 생산되지만, 대부분 재활용이 어려워 매립지로 향한다. 힐로스(Hilos)는 이러한 신발 폐기물을 줄이기 위해 주문형 3D 프린팅 기술을 도입했다. 힐로스의 기술은 아웃솔, 미드솔, 인솔을 하나의 3D 인쇄 가능 유닛으로 결합하여 생산 속도를 높이는 동시에, 스타일과 사이즈를 손쉽게 맞춤 제작할 수 있도록 한다.

예일대학교와 협력하여 실시한 환경 평가에 따르면, 힐로스의 제조 방식은 기존 신발 제조 방식에 비해 탄소 배출량을 절반으로 줄이고 물 사용량을 99%까지 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 올해 밀라노 디자인 위크에서 선보인 힐로스의 AI 기반 'Studio OS' 플랫폼은 간단한 입력만으로 누구나 3D 디자인을 개발할 수 있도록 지원하고 있다. 

#6. 식물의 천연 방어 체계를 활용한 친환경 농업

식물은 해충의 공격을 받을 때 VOC(휘발성 유기 화합물)라는 분자를 통해 서로 신호를 주고받으며 방어 반응을 활성화한다. 일본 도쿄 과학대학의 아리무라 겐이치로(Gen-ichiro Arimura) 교수와 우에무라 타쿠야(Takuya Uemura) 교수는 이러한 식물 간 화학적 의사소통을 연구하여 자연적인 해충 방제 방법을 모색하고 있다.

이 연구는 특정 식물이 주변의 다른 식물에게 해충 방어 반응을 유도할 수 있음을 보여준다. 이에 따라 박하와 같은 반려 식물을 작물과 함께 재배하는 방법이 새로운 농업 전략으로 주목받고 있다.