Why don’t we cover the desert with solar panels? - Dan Kwartler

번역: Sohee Park 검토: Jihyeon J. Kim

Every day, the sands of the Sahara Desert reach temperatures up to 80° Celsius.

사하라 사막의 모래 온도는 매일 섭씨 80°까지 올라갑니다.

Stretching over roughly nine million square kilometers,

약 9백만 평방 킬로미터에 이르는 이 거대한 사막은

this massive desert receives about 22 million terawatt hours of energy

매년 태양으로부터 시간당 약 2천 2백만 테라와트의

from the Sun every year.

에너지를 받습니다.

That’s well over 100 times more energy than humanity consumes annually.

이는 연간 사람들이 소비하는 에너지보다 100배 이상 많은 양이죠.

So, could covering the desert with solar panels solve our energy problems for good?

그럼 사막을 태양 전지판으로 뒤덮어 에너지 문제를 영원히 해결할 수 있을까요?

Solar panels work when light particles hit their surface with enough energy

태양 전지판은 안정적으로 결합된 전자를 떨어뜨릴 수 있는

to knock electrons out of their stable bonds.

충분한 에너지의 빛 입자가 그 표면에 부딪힘으로써 작동합니다.

On their journey back to stability, these electrons produce electricity.

이후 전자가 다시 안정성을 찾아가는 과정에서 전류가 발생하죠.

However, there’s a limit to how much power panels can generate.

그러나 전지판이 전력을 발생시키는 데에는 한계가 있습니다.

Solar panels can only interact with certain wavelengths of light,

태양 전지판은 빛의 특정 파장과만 상호작용 하기때문에

making it impossible to convert over half the sunlight they receive.

받는 햇빛의 절반 이상을 변환하는 것이 불가능합니다.

And even light particles they can convert often bounce off them

심지어 그들이 변환할 수 있는 빛입자들도 종종 전자에 부딪히지 않고

without ever hitting an electron.

튕겨 나옵니다.

But thanks to clever scientists and engineers

하지만 똑똑한 과학자, 기술자와

and substantial government investment,

정부의 상당한 투자 덕분에

solar panels are generating more electricity than ever.

태양 전지판은 그 어느 때보다 더 많은 전기를 생산하고 있습니다.

Anti-reflective coatings and patterns on the panels’ surface

패널 표면의 반사 방지 코팅과 패턴은

create more opportunities for incoming light particles to hit electrons.

들어오는 빛 입자가 전자와 부딪힐 수 있는 기회를 늘리는데,

These techniques have increased commercial solar panel efficiency

이러한 기법은 상용 태양 전지판의 효율을

from the low-teens to 25%,

10%초반에서 25%로,

with experimental models reaching up to 47%.

실험 모델은 최대 47%까지 올렸습니다.

What’s more, solar has gotten 89% cheaper over the last decade,

게다가 태양열은 지난 10년 동안 89%나 저렴해졌는데

thanks in part to global supply chains for other technologies

이는 같은 부품들을 사용하는 다른 기술들에 대한

that use the same materials.

세계적인 공급망 덕분이죠.

Together, these factors have made solar power

이러한 요소들이 합쳐져서 태양 에너지는

the cheapest source of electricity on Earth.

지구상에서 가장 저렴한 전기 공급원이 되었습니다.

Countries including India, China, Egypt, and the US,

인도, 중국, 이집트, 미국을 포함한 여러 나라들은

have already taken these new panels into the desert.

이미 이 새로운 패널들을 사막으로 가져가 사용 중입니다.

Their massive solar farms range from 15 to 56 square kilometers,

그들의 거대한 태양 농장은 15에서 56 평방 킬로미터에 이르며

and when the sun is high in the sky,

태양이 하늘에 높이 떠 있을 때

these plants can provide energy

이 시설들은

for hundreds of thousands of local residents.

수십만 명의 지역 주민들에게 에너지를 제공할 수 있습니다.

But these farms also get extremely hot.

그러나 이러한 시설들은 극도로 뜨거워지기도 하는데

Light that solar cells don’t convert or reflect is absorbed as heat,

태양 전지가 변환하거나 반사하지 않는 빛이 열로 흡수되어

which reduces a panel’s efficiency.

전지판의 효율을 감소시키게 되죠.

And the cooling systems employed by many farms can use huge amounts of energy

그리고 많은 시설들의 냉각 시스템은 최적의 온도를 유지하기 위해

powering fans or moving water to maintain optimal temperatures.

엄청난 양의 에너지 구동 팬이나 흐르는 물을 사용하기도 합니다.

Even with these systems, solar panels in the desert absorb far more heat

이러한 시스템들에도 불구하고 사막의 태양 전지판은

than the natural sandy environment.

일반적인 모래 환경보다 훨씬 더 많은 열을 흡수합니다.

This hasn’t been a problem on the scale of existing solar farms.

이는 기존 태양광 발전소들의 규모에서는 문제가 되지 않았지만,

But if we tried to cover the Sahara,

우리가 사하라 사막을 뒤덮으면

this effect could create massive changes in the region's climate.

그 지역의 기후에 큰 변화를 가져올 수도 있습니다.

Constructing solar farms already disrupts local ecosystems,

태양광 발전단지를 건설하는 것 자체로 이미 지역 생태계를 파괴하는데,

but a plant of this scale could dramatically transform

더욱이 이런 규모의 시설은 사막의 모습을 극적으로

the desert landscape.

변화시킬 수 있죠.

Thankfully, solar panels aren’t our only option.

다행히 태양 전지판 외에 다른 선택사항도 있습니다.

And some of the largest solar plants in the world are trying a new approach:

세계 최대 태양광 발전소 중 몇몇은 새로운 시도를 해보고 있는데,

giant mirrors.

이는 바로 거대한 거울입니다.

Morocco’s Noor Power Plant,

결국엔 사하라 사막의 약 30평방 킬로미터를 차지하게 될

which will eventually cover roughly 30 square kilometers of the Sahara,

모로코의 누르 발전소는

is a concentrated solar power plant.

집약된 태양광 발전소입니다.

This design reflects light onto a receiver,

이 설계는 빛을 수신기에 반사시켜

which converts that energy to heat, and then electricity.

에너지를 열로 변환하고, 또 다시 전기로 변환합니다.

These mirrors still create a dangerous temperature shift for local wildlife,

이 거울들은 여전히 지역 야생동물들에게 위험한 온도 변화를 일으키지만,

but they have less potential to transform the landscape.

풍경을 변화시킬 가능성은 적습니다.

And since it takes time for the materials being heated to cool off,

또한 이 물질들이 식는 데 시간이 걸리기 때문에

these plants often continue producing electricity past sunset.

이러한 시설들은 종종 해가 진 후에도 계속해서 전기를 생산하기도 합니다.

Whether they use panels or mirrors,

패널을 사용하든 거울을 사용하든

industrial solar farms are often easy to fit into existing energy infrastructure.

산업용 태양광 발전소는 보통 기존의 에너지 인프라에 맞추는 것은 쉽지만,

However, getting their electricity beyond local power grids is much more difficult.

지역 전력망을 넘어서는 전기를 얻는 것은 훨씬 더 어렵죠.

Some countries are working on ways to connect electric grids across the globe.

일부 국가들은 전 세계의 전력망을 연결하는 방법을 연구하고 있으며,

And many farm store energy in massive batteries,

많은 태양광 발전단지들은 에너지를 거대한 배터리에 저장하거나

or convert their electricity into clean gas that can be used later.

전기를 나중에 사용할 수 있는 깨끗한 가스로 변환해 두기도 합니다.

But right now, these techniques are still too expensive and inefficient to rely on.

그러나 이러한 기술들은 여전히 너무 비싸고 비효율적이죠.

Worse still, industrial renewables can share some of the same problems

설상가상으로, 산업 재생 에너지는 파괴적인 광산 운영과 탄소를 배출하는

as fossil fuels,

relying on destructive mining operations and carbon-emitting global supply chains.

글로벌 공급망에 의존하는 화석 연료와 동일한 문제들을 가지고 있기도 합니다.

Fortunately, solar can exist on many scales,

다행히도, 태양광은 산업용 태양광 발전단지에서부터

from industrial solar farms to smaller installations

개별 건물들과 시골 지역에 동력을 공급하는 소규모 시설까지의

that power individual buildings and rural communities.

다양한 규모로 존재할 수 있습니다.

These projects can supplement energy use or provide a passive source of energy

이러한 프로젝트는 에너지 사용을 보완하거나 전력망에서 벗어난 지역에

for regions off the grid.

수동적인 에너지원을 제공할 수 있습니다.

And since solar panels rely on a few simple components,

또한 태양 전지판은 몇 가지 간단한 부품들로 구성되어 있어서

they’re quick to install and relatively easy to update.

빠르게 설치할 수 있으며, 비교적 쉽게 최신으로 개선이 가능합니다.

In fact, it’s this flexibility that enabled solar

사실, 지난 10년 동안 태양광을 저렴하고

to become so cheap and ubiquitous over the last decade.

어디서나 사용할 수 있게 해준 것은 바로 이러한 유연성 때문입니다.

So if we want to keep up with humanity's rising energy use,

따라서 우리가 인류의 증가하는 에너지 사용량을 따라잡기 위해서는

we'll need answers both big and small.

크고 작은 해답이 필요할 것입니다.