지하수 대수층을 활용해 화석연료에 대한 의존도를 크게 줄이고 지속 가능한 자연 에너지를 저장할 수 있다는 아이디어를 담은 논문이 어플라이드에너지(Applied Energy)에 게재됐다.
로렌스버클리국립연구소 연구팀에 따르면 지면 밑에 위치한 대수층에 에너지를 모아 지상 건물 냉난방에 사용하는 지하 대수층 축열 ATES(aquifer thermal energy storage) 아이디어를 널리 활용하는 아이디어를 담고 있다.
연구팀은 에너지 저장과 재생 가능 에너지 간헐성에 대해 논의하는 즉시 배터리 얘기로 이어진다며 물론 배터리도 뛰어나지만 에너지 저장에는 다른 창의적인 방법도 많으며 지면 밑에도 있다고 지적하고 있다. 연구팀은 미국 시카고 거리를 모델로 ATES 활용을 상정하고 60가구가 에너지를 저장할 수 있는 그리드로 연결되어 있는 가상 지역을 만들어 모델화했다.
이 모델을 거친 기후에 맞추고 가정별로 얼마나 냉난방을 필요로 하는지, 재해에서 시스템 내구성 등 검증 테스트를 실시했다. 그 결과 ATES를 도입하면 지역 화석연료 사용을 경우에 따라선 최대 40% 줄일 수 있다는 계산이 나왔다. 또 ATES에 의한 지하수를 이용한 냉각 시스템이라면 필요한 에너지는 물 펌핑용 뿐으로 최근 다발하는 무더위에 에어컨보다 대처하기 쉽다고 한다.
다만 연구에 따르면 ATES는 실현하기는 쉽지가 않다. 첫째 효율적으로 물을 흘리려면 지하수 대수층에 접근하기 쉬워야 한다는 위치 제한이 있다. 또 비용이 막대하게 들어가며 이미 활용하고 있는 에너지 저장고와 비교하면 비용은 20% 더 많아진다. ATES 프로젝트는 네덜란드가 주도적으로 이끌고 있지만 실용화에는 아직 과제가 있다. 기술 개발을 진행해 비용 절감을 할 필요가 있다는 설명이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.