사하라 사막 전체를 태양전지판으로 뒤덮으면?

이산화탄소 배출량을 줄여 기후 변화를 줄이기 위해 태양광 발전이나 풍력 발전 등 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 만일 사하라 사막 전체에 태양전지 패널을 뒤덮으면 어떻게 될까.

사하라 사막은 중국만큼 큰 면적을 자랑하는 세계 최대 사막으로 높은 기온과 긴 일조시간이 특징이다. 지구 전체 일조 시간 분포도를 보면 북미와 남미, 아프리카 남부에 일조 시간이 긴 영역이 있지만 사하라 사막 주변은 광범위한 일조 시간이 긴 걸 알 수 있다. 사하라 사막에서 가장 일조 시간이 긴 지역은 연간 4,000시간 이상 햇빛에 비춰진다. 또 사하라 사막에는 거의 비가 내리지 않고 구름 한 점 없는 맑은 날이 계속된다.

이런 이유로 사하라 사막은 태양전지 패널을 깔아서 태양광 발전소를 건설하는 장소로 적절하다고 할 수 있다. 대규모 태양광 발전소 예로는 모로코 우아르자자트에 위치한 태양광 발전소를 들 수 있다. 이 태양광 발전소는 집광형 태양열 발전소로 분류되는 발전소에서 태양열을 이용해 낮 뿐 아니라 야간에도 발전할 수 있다. 건설 중인 시설을 포함해 모든 시설이 가동하면 100만 가구에 전력을 공급할 수 있다.

사하라 사막에 태양광 발전소를 건설할 경우 아주 적은 범위에 태양전지 패널을 전면에 설치하는 것만으로 독일 전역에 공급할 수 있는 정도 발전이 가능하다. 태양전지 패널을 전면에 설치하는 범위를 넓히면 유럽 전체에 전력을 공급할 수 있다.

전 세계에 전력을 공급하기 위해 필요한 면적은 뉴멕시코주와 비슷한 수준이다. 사하라 사막에는 2,500만 명이 살고 있지만 인구 밀도가 낮기 때문에 태양광 발전소를 건설하는 건 큰 문제가 되지 않는다. 실제로 사하라 사막에 대규모 발전소를 건설하는 데저텍(DESERTEC) 구상이 유럽 기업에 의해 세워지기도 했다. 하지만 아직은 사하라 사막에 태양광 발전소 건설은 실현되지 않고 있다.

사하라 사막에 태양광 발전소 건설이 어려운 이유로는 수송 어려움을 꼽을 수 있다. 사하라 사막 주요 도로를 보면 광대한 사막 일부에만 도로가 있다. 태양광 발전소를 건설할 때 많은 태양전지 패널 뿐 아니라 수많은 관련 자재를 건설 예정지에 옮겨야 하지만 도로가 정비되지 않은 사하라 사막에는 물자 수송이 어렵다.

또 전 세계에 전력을 공급하려면 514억 개에 달하는 태양전지판이 필요하며 비용은 51조 달러에 이른다. 만일 수송 면이나 비용 문제가 해결되어 사하라 전체에 태양전지 패널을 전면에 설치하는데 성공한다면 연간 130만 테라와트 전력을 공급할 수 있다. 2019년 인류가 소비한 에너지 합계는 17만 3,000테라와트이기 때문에 사하라 사막 전체에 태양전지 패널을 전면에 설치한다면 인류가 소비하는 전체 에너지보다 7배가 가능하다는 계산이다.

하지만 그만큼 큰 태양광 발전소를 건설하면 지상과 공중간 기온 차이가 심해지고 상승 기류가 발생한다. 발생한 상승 기류는 구름을 발달시키고 사하라 사막에 비를 부른다. 이렇게 되면 사하라 사막 전체가 녹화될 수 있다.

녹화라고 하면 좋은 영향으로 보이지만 실제로는 그렇지 않다. 사하라 사막에서 날아오른 모래는 유럽과 남미 등 전 세계에 도달해 생태계에 영향을 주고 있지만 사하라 사막을 녹화하면 날아가는 모래량이 감소하고 전 세계 생태계가 변화될 우려가 나오고 있다.

하지만 사하라 사막 녹화는 사하라 사막 전체에 태양전지 패널을 전면에 설치한 경우 가능한 것으로 뉴멕시코와 같은 면적에 태양열 패널을 전면에 까는 건 충분히 현실적이라는 지적이다.