이 기술은 겨울철의 눈을 이용하여 당신의 여름철을 시원하게 만들 수 있다.

2016년 1월, 동부 해안에 3피트 깊이의 눈보라가 몰아쳤을 때 많은 사람들은 얼른 눈이 없어져 버리기를 바랐다. 몇 달 후 무더운 여름에는 그 눈들을 조금 모아두었더라면 좋았을 것이라고 생각했다.

이것은 과장이 아니다. 일본, 스웨덴을 비롯한 몇몇 국가에서는 이미 겨울철 폭설을 저장하고 그것을 여름 냉각 장치로 이용하기 위한 연구를 진행하고 있다. 그들은 이 시스템을 에너지와 냉방비를 절약하고 배기가스를 줄이며, 많은 사람들이 불편을 겪고 있는 것들을 잘 활용할 수 있게 하는 현명하고 경제적인 방안이라고 보고 있다.

최근 캐나다의 두 과학자는 ‘청정 기술 및 환경 정책’저널에 발표한 ‘눈을 냉방에 가장 효과적으로 사용하는 방안’에 대한 연구에서 이 시스템은 환경에 영향을 덜 끼치면서도 기존의 에어컨보다 온실 가스 배출을 줄이는 데 효과적이며 또 그만큼 시원하기까지 하다고 설명했다.

브리티시컬럼비아대학교(UBC) 공과 부교수이자 이 기술의 연구자인 Kasun Hewage는 “눈은 쓰레기가 아닌 자원입니다.”라고 말했다. 그는 이어 “많은 지역에서 기온이 상승하고 냉방 비용이 늘어남에 따라 우리는 자재와 자원을 점점 다른 시각으로 바라보고 있으며, 일반적으로 눈은 에너지와 비용을 절약할 수 있는 잠재적 자원이 아닌 비싼 쓰레기로 여겨져 왔습니다.“라고 설명했다.

UBC의 컴퓨터 모델링 연구에서 캐나다의 경우, 겨울에 도로에서 모은 눈 더미를 건물의 공기 처리 설비에 활용하면 날씨가 더워질 때 기존 에어컨의 사용을 줄일 수 있다는 것을 알아냈다. 또 그들은 이 프로세스를 다른 지역에도 적용할 수 있다고 예상한다.

Hewage 교수는 “이것은 증명된 기술입니다. 그러나 경제적인 효과는 기후 조건에 큰 영향을 받습니다. 효과성과 가능성은 해당 지역의 강설량과 여름철 에어컨 사용량에 따라 달라집니다.” 라고 말했다. 또 그는 “전기 요금이 비싼 온타리오의 많은 지역에서는 좋은 대책이 될 수 있습니다.”라고 덧붙였다.

이 연구는 대형 건물에서의 기존 시스템과 겨울에 모은 눈을 더운 날씨에 사용할 때까지 보존하는 설비를 갖춘 눈 더미 이용 시스템의 시뮬레이션을 포함한다.

UBC의 공과 교수이자 이 기술의 공동 연구자 Rehan Sadiq는 “이 시스템은 대형 건물, 기관에서 활용 가능성이 높아서 지방 자치 단체와 같은 대형 기관이 상당한 제설 비용을 줄이는 데 도움을 줄 것입니다.”라고 설명했다.

연구자들은 이 프로세스를 작동하기 위해서는 냉방 시스템을 추가적으로 보강하고 설치해야 한다고 말했다. Hewage 교수는 기존처럼 배관이 땅 속을 지나지 않고 눈 더미가 있는 곳에서 직접 이어질 것이지만 “우리가 언급한 이 기술은 여름철 지표면 아래의 찬 온도를 이용하는 지열 냉난방 시스템과 매우 유사합니다.”라고 말했으며 “눈 더미를 원료로 이용해 눈의 찬 온도를 건물의 환기 시스템으로 이동시킵니다.”라고 설명했다.

그러나 그들은 이러한 시스템이 강설량이 적은 지역에서는 덜 경제적이라는 점에 동의했다. Hewage 교수는 “맞습니다. 이 시스템이 실행은 가능하지만 전기 요금이 폭등하지 않는 한 비즈니스 사업이 되긴 어려울 것으로 보입니다.”라고 언급했다.

몇몇 국가에서는 이 시스템을 적용하기 위해 노력하고 있다. 예를 들어 겨울이 매우 춥고 눈이 많이 내리는 일본 훗카이도 섬에서는 겨울에 내린 눈을 특수 창고에 보관하여 음식을 차갑게 보관하거나 냉방에 이용하고 있다. 훗카이도의 비바이라는 도시에서는 눈을 이용해 전기료보다 훨씬 적은 금액으로 농산물을 냉장 보관한다.

날씨가 더워지면 주거용 건물에 딸린 눈 보관 창고에서는 찬 공기나 눈이 녹아 만들어진 차가운 물을 각 방으로 순환시켜 건물을 시원하게 한다.

훗카이도 경제지(the Hokkaido Bureau of Economy)의 무역 산업 파트는 춥고 눈이 많이 내리는 지역에 거주하면서 다량의 에너지와 제설 비용을 소비하는 주민들을 주목했다. 그들은 눈을 이용하여 이산화탄소를 배출하지 않으면서도 저렴하고 가치있는 석유 대체 에너지를 얻을 수 있는 것이다.

스웨덴의 한 도시인 Sundsvall에서는 이러한 시스템을 최초로 이용한 것으로 보이는 병원이 있다. 이 병원은 2000년 이래 눈을 이용한 냉방 시스템을 통해 병원에 있는 사람들을 시원하게 할 뿐 아니라 과열로 인해 장비들이 손상되는 것을 막아준다.

Sundsvall의 병원에서 눈을 이용한 냉방 시스템을 구축하기에 앞서 도로의 눈을 처리해 쌓아두는 구역이 바로 옆에 있었다. 이로써 그 병원은 새로운 냉방 설비를 설치하기에 합리적이고 완벽한 장소가 되었다. 이 시설은 단열을 위해 방수 아스팔트로 만들어진 23피트 깊이의 사발 모양의 대야에 눈을 저장한다. 겨울에는 사발에 눈을 모으고 봄이나 여름에는 눈이 녹지 않도록 나무 토막들로 덮어둔다.

캐나다 연구자들은 눈을 보관하는 시스템을 실행하는 데 필요한 구체적인 비용이나 절약 가능한 비용은 계산하지 않았다. Hewage 교수에 따르면 비용 절감은 여름철 더위의 정도나 지속 기간의 차이에 의해 지역에 따라 크게 달라지기 때문이다.

하지만 Hewage 교수는 “이 연구는 아파트와 같은 건물에서 전력 소비를 줄이기 위해 눈을 사용할 수 있다는 것을 보여줍니다.”라며 “눈을 건물 냉방에 사용하면 에어컨이 내뿜는 온실가스를 줄일 수 있다는 것을 알게 되었습니다.”라고 덧붙였다.

번역 : 이서진 연구원

편집 : 김수진 선임연구원