이산화탄소 배출량을 줄여 기후변화를 줄이기 위해 태양광발전이나 풍력발전 등 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 그런 가운데, 과학계 YouTube 채널 RealLifeLore이 '사하라 사막 전체에 태양전지 패널을 깔면 어떻게 될까?'라는 사고실험에 대한 영상을 올렸습니다.
What If We Covered the Sahara With Solar Panels? - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=62ASvupr8Zg
사하라 사막은 중국만큼의 면적을 자랑하는 세계 최대의 사막으로 높은 기온과 긴 일조시간이 특징입니다.
다음은 지구 전체의 일조시간의 분포도입니다. 북미와 남미, 아프리카 남부에 일조시간이 긴 영역이 있지만, 사하라 사막 주변은 광범위하게 일조시간이 길다는 것을 알 수 있습니다.
사하라 사막에서 가장 일조시간이 긴 지역은 연간 4000시간 이상 햇빛에 노출됩니다. 또 사하라 사막은 거의 비가 내리지 않고 구름 한 점 없는 맑은 날이 계속됩니다.
이러한 이유로, 사하라 사막은 태양전지 패널을 깔아서 태양광발전소를 건설하는 장소로서 적절하다고 할 수 있습니다.
대규모 태양광발전소의 예로는 모로코의 와르자자트에 위치한 태양광발전소를 들 수 있습니다. 이 태양광발전소는 집광형 태양열발전소로 분류되는 발전소로, 태양의 열을 이용하여 낮뿐만 아니라 야간에도 발전할 수 있습니다. 건설중인 시설 포함 모든 시설이 가동하면 100만 가구에 전력을 공급할 수 있다고 합니다.
사하라 사막에 태양광발전소를 건설할 경우 아주 적은 범위에 태양전지 패널을 까는 것만으로 독일 전역에 전력을 공급할 수 있을 정도의 발전이 가능합니다.
태양전지 패널을 까는 범위를 넓히면 유럽 전체에 전력을 공급할 수 있고 아래 그림 왼쪽의 빨간색 정도의 면적에 태양전지 패널을 깔면 전세계에 전력을 공급할 수 있습니다.
전세계에 전력을 공급하기 위해 필요한 면적은 뉴멕시코주와 비슷한 수준입니다.
RealLifeLore에 따르면 사하라 사막에는 2500만 명의 사람들이 살고 있습니다만, 인구밀도가 낮기 때문에 태양광발전소 건설시 큰 문제가 되지 않다는 것.
실제로 사하라 사막에 대규모 발전소를 건설하는 'DESERTEC'이라는 프로젝트가 유럽 기업에 의해 세워진 적도 있습니다. 그러나 현시점에서는 사하라 사막에서의 태양광발전소 건설은 실현되지 않았습니다.
사하라 사막에 태양광발전소의 건설이 어려운 이유로 RealLifeLore은 '수송의 어려움'을 꼽았습니다. 다음 그림은 사하라 사막의 주요 도로를 보여줍니다만, 광대한 사하라 사막의 일부에만 도로가 꺌려있다는 것을 알 수 있습니다.
태양광발전소를 건설할 때 많은 양의 태양전지 패널뿐만 아니라 수많은 관련 자재를 건설 예정지에 옮겨야 하지만, 도로가 정비되지 있지 않은 사하라 사막에서의 물자 수송은 어렵습니다.
또 전세계에 전력을 공급하기 위해서는 514억 개의 태양전지판이 필요하며 그 비용은 51조 달러(약 5경 6000조 원)에 이릅니다.
만일 수송면이나 비용면의 문제가 해결되어 사하라 전체에 태양전지 패널을 전면에 까는 데 성공한다면 연간 130만 테라와트의 전력을 공급할 수 있습니다.
2019년에 인류가 소비한 에너지의 합계는 17만 3000테라와트이기 때문에 사하라 사막 전체에 태양전지 패널을 깔면 인류가 소비하는 전체 에너지의 7배의 에너지를 생산 가능하다는 계산이 됩니다.
그러나 그만큼 큰 태양광발전소를 건설하면 지상과 공중의 기온 차이가 심해지고 상승 기류가 발생할 것입니다.
발생하는 상승 기류는 구름을 발달시키고, 사하라 사막에 비를 내릴 것입니다.
그러면 사하라 사막 전체가 녹화될 수 있다고 RealLifeLore은 전망합니다.
녹화라고 들으면 좋은 영향인 것 같지만 실제로는 그렇지 않습니다. 사하라 사막에서 날아오른 모래는 유럽과 남미 등 전 세계에 도달하여 생태계에 영향을 주고 있는데
사하라 사막이 녹화되면 날리는 모래의 양이 감소하여 전세계의 생태계가 변화될 우려가 있습니다.
그러나 사하라 사막의 녹화는 사하라 사막 전체에 태양전지 패널을 전면에 깐 경우에만 가능한 것으로, 뉴멕시코 정도의 면적에 태양전지 패널을 까는 것은 충분히 현실적이라고 RealLifeLore은 설명합니다.
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