[고든 정의 TECH+] 여름에 남아도는 열, 겨울에 쓰는 법

추운 겨울에 가끔 드는 엉뚱한 상상 가운데 하나는 여름에 남아도는 열에너지를 보관해서 겨울에 쓸 수 없을까 하는 것입니다.

현실성 없는 공상 같지만, 실제로 이런 시도가 진행되고 있습니다.태양에너지를 이용한 난방에서 더 나아가 열을 장기간 저장할 수 있는 시스템을 구축해 겨울철 난방에 활용하는 것이죠.

에너지 자체는 무료로 무한정 얻을 수 있을 뿐 아니라 온실가스는 물론 매연도 없으므로 매우 친환경적이고 영구적인 시스템이라고 할 수 있습니다. 그래서 이미 소규모 계절성 열에너지 저장 난방 시스템이 구축되긴 했지만, 아직은 널리 쓰이지는 못하고 있습니다. 물론 친환경적이긴 한데 비용이 비싸기 때문이죠.

이 문제를 극복하기 위해 스위스연방 소재 연구소(EMPA)의 과학자들은 열에너지를 장기간 보존할 수 있는 새로운 저장 장치 방식을 개발 중입니다.

이들이 접근하는 방식은 과거처럼 열에너지 자체를 장기 보존하는 것이 아니라 화학적 에너지로 바꾸는 데 있습니다. 열에너지를 오랜 시간 저장하기 위해서는 대용량의 밀폐 용기와 열을 장시간 품고 있을 수 있는 소재가 있어야 합니다. 이는 결국 비용을 상승시키는 중요한 원인입니다.

연구팀은 쉽게 제조가 가능한 물질인 수산화나트륨(NaOH)에 주목하고 있습니다. 수산화나트륨은 강염기로 강한 부식성이 있어서 취급에 주의해야 합니다. 특히 용기에서 꺼낼 때 매우 주의해야 하는데, 금방 공기 중의 수분을 흡수해서 부피와 질량이 늘어나는 특징이 있기 때문입니다.

연구팀이 주목하는 부분은 수산화나트륨이 물에 녹을 때 많은 열을 방출한다는 점입니다. 쉽게 말해 여름에는 태양열 에너지를 이용해서 수산화나트륨 용액을 건조하고 반대로 겨울철에는 난방을 위해 물을 가해 열을 발생시키는 방식입니다. 시중에서 구매할 수 있는 핫팩처럼 화학반응을 이용해서 열을 내는 방식은 같지만, 여러 번 반복 사용할 수 있다는 점이 큰 차이점입니다.

다른 친환경 난방법처럼 이론적으로는 문제가 없지만, 정말 중요한 질문은 가격 경쟁력이 있는지 입니다. 아무리 좋은 방법이라도 설치비나 유지비가 너무 비싸다면 대부분 지금처럼 도시가스 같은 화석 연료를 사용할 것입니다. 화석 연료가 가장 좋은 방법은 아니지만, 현재 사용할 수 있는 방법 가운데 가장 저렴하고 신뢰성이 높기 때문입니다.

하지만 환경에 대한 고민과 함께 고갈되지 않을 에너지를 이용한 난방은 지속 가능성을 말하는 시대의 요구라고 할 수 있습니다. 이 분야 역시 어떤 기업이 혁신적인 돌파구를 만들면 그 이후부터는 큰 시장을 형성할 가능성도 적지 않겠죠.

연구팀은 현재 프로토타입 난방 장치를 테스트하고 있으며 상용화를 위해서 기업 파트너를 물색하고 있다고 합니다. 이들이 성공을 거둘 수 있을지는 아직 판단하기 이르지만, 결국 우리가 앞으로 가야 할 방향은 고갈되지 않을 자연에너지를 현명하게 이용하는 것이 아닌가 생각합니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com