미믹이 장기적으로 구상하고 있는 고체 냉방 기후 제어 시스템의 콘셉트 이미지.
MIMIC SYSTEMS, INC 제공
These new solid-state ACs promise a cool future. Scientists aren’t so sure.
기후위기 해법 될 고체 냉방 기술, 아직은 물음표
폭염이 늘어나고 냉방 수요가 증가하면서 스타트업들이 다양한 고체 냉방 기술을 시험하고 있지만, 낮은 효율과 상용화 속도가 과제로 남아 있다.
지난 3년 연속 기록적인 폭염이 이어진 데 이어, 올해도 무더운 해가 될 것으로 보인다. 에어컨 수요 또한 줄어들 가능성이 없다. 국제에너지기구(IEA)는 2050년까지 전 세계 에어컨 보급 대수가 세 배로 늘어날 것으로 전망한다.
에어컨은 건강을 지키는 데 도움이 된다. 의학 학술지 <랜싯(Lancet)>에 실린 한 연구에 따르면 2019년 한 해에만 에어컨이 약 20만 건의 조기 사망을 방지했다고 추정된다. 그러나 지구에는 부담이 된다. 인공 냉방은 이미 전 세계 전력 사용량의 7%, 온실가스 배출량의 3%를 차지한다. 에어컨을 제대로 폐기하지 않으면 이산화탄소보다 ‘지구온난화지수(GWP)’가 더 높은, 즉 지구온난화에 훨씬 더 큰 영향을 미치는 냉매가 새어 나올 수도 있다.
기온 상승이 이어지면서 여러 과학자와 스타트업은 ‘고체 냉방 기술’에 주목하고 있다. 이 기술은 현재 미니 냉장고, 전기차 배터리, 일부 고급 게이밍 컴퓨터 등에서 소규모로 사용되고 있다. 기존 에어컨은 압축기와 팬으로 냉매를 순환시키고, 냉매가 액체에서 기체로 바뀌는 과정에서 열을 이동시킨다.
반면 고체 냉방 시스템은 가돌리늄이나 비스무트 텔루라이드 같은 전도성 소재를 이용해 열을 이동시킨다. 그러면 이론적으로는 더 적은 부작용으로 공간과 표면을 식힐 수 있다.