태양에너지의 미래
“태양 길들이기: 태양 에너지 사용의 혁신을 위해(Taming the Sun: Innovations to Harness Solar Energy and Power the Planet)” By 바룬 시바람(Varun Sivaram), MIT Press
1954년 뉴욕타임스는 태양광전지 기술을 소개하며 이제 인류가 “거의 무한한 태양 에너지”를 사용할 수 있게 되었다고 말했습니다. 당시 미국의 과학자들은 컴퓨터의 기본 소자인 실리콘 트랜지스터에 태양을 쬐었을 때 전기가 흐른다는 것을 발견했습니다.
그러나 같은 해, 미국 원자력 위원회의 의장인 루이스 스트라우스는 원자력 에너지가 “사용량을 따질 필요도 없을 만큼 저렴해질 것”이라는 과감한 예측을 내놓습니다. 1950년대 미국의 원자력 광풍은 대부분의 연구개발 자원을 원자력 에너지에 쏟아붇게 만들었습니다. 실리콘 태양전지는 태어나자마자 경쟁자에게 밀려난 것입니다. 이런 관계는 수 십 년 동안 계속되었습니다.
하지만 이제 상황이 바뀌었습니다. 최근 실리콘 광전지가 생산하는 전기의 가격이 화석 에너지와는 비슷해졌고 원자력 에너지보다는 더 싸지면서 태양광의 르네상스가 도래했음을 알리는 몇 권의 책이 나왔습니다. 그러나 “태양 길들이기”는 그런 종류의 책은 아닙니다.
미국의 씽크탱크인 외교협회(Council on Foreign Relations)의 회원인 바룬 시바람은 90년대 몇 건의 사고 이후 원자력 에너지의 성장이 한 풀 꺾였던 것처럼 태양 에너지 역시 갑작스런 정체를 맞게될 가능성이 높다고 이야기합니다. 이를 피하기위해서는 기술 발전, 태양광을 지원하는 새로운 금융 시스템, 그리고 더 유연한 에너지 시스템이라는 세 가지 요소가 갖추어져야합니다.
이 책은 비관적인 내용은 아닙니다. 시바람은 태양 에너지 기술의 흥망을 전문적인 내용 없이 쉽게 설명하고 있습니다. 그러나 이 책은 또한 로버트 실러가 닷컴 붕괴와 2008년 경제 위기 이전에 “비이성적 과열”이 있었다고 말하는 것과 비슷한 느낌의 경고를 발하고 있습니다.
시바람은 오늘날 전 세계 전기의 2%를 생산하는 이 분야를 설명하기에 적당한 사람입니다. 그는 실리콘 반도체 회사에서 직원으로 일했고 옥스포드 대학에서는 과학자였으며 실리콘 밸리의 스타트업을 경험했고 로스앤젤레스 시장의 에너지 자문을 맡은 적도 있습니다. 그의 아버지는 태양광 사업에 투자했지만 성공하지 못했습니다. 그는 미래 태양 기술을 연구하는 과학자들과 같이 연구하기도 했습니다.
그러나 이런 그의 이야기들이 그가 말하고자 하는 핵심 내용을 방해하지 않습니다. 그것은 바로 태양에너지 혁명의 핵심 기술인 실리콘 전지가 한계에 도달했다는 것입니다. 그는 전지의 효율 향상, 곧 태양광을 에너지로 바꾸는 비율이 2001년 이후 거의 멈추었다고 말합니다.
최근 솔라 패널의 가격 하락은 중국의 대량 생산 때문입니다. 하지만 이는 혁명적이기보다는 점진적인 변화일 뿐입니다. 마이크로칩의 가격 하락 속도는 태양광 패널의 백만 배에 달합니다. 또한 중국은 혁신 기술의 개발을 늦추고 잠재적인 문제를 악화시킬 유인이 있습니다.
어떤 이들은 점진적 개선은 전혀 문제가 아니라고 말하며, 더 많은 태양광 패널이 설치될수록 그 성능 역시 더 향상될 것이라 말합니다. 시바람은 그 반대라고 말합니다. 그는 더 많은 태양광이 설치될 경우 이들이 전기를 생산하는 한낮에 필요한 전기량은 더 줄어들 것이며 이를 “가치의 디플레이션”이라 표현합니다. 이 전기를 저장하기 위해서는 더 많은 비용이 들게되며, 이는 태양 에너지의 가치 하락을 의미합니다. 태양광 패널은 점점 더 많이 깔리고 있지만, 태양광 전지의 가격은 이 가치 하락의 속도를 따라잡을 정도로 빨리 떨어지지 않는다는 겁니다.
따라서 답은 신기술과 새로운 비즈니스 모델입니다. 우주 공간에 태양광 농장을 짓는 것같은 계획은 이상하게 들릴 수 있습니다. 그러나 시바람의 꼼꼼한 조사는 이들이 태양광의 미래라는 사실을 말해줍니다.
(이코노미스트)