UPDATED. 2019-06-18 10:56 (화)

태양에너지 고속도로....미래의 도로
태양에너지 고속도로....미래의 도로
  • 장순관 기자
  • 승인 2019.05.07 08:20
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

 

끊임없이 변하는 기온과 습도는 도로에 균열을 일으킨다. 그리고 위험할 정도로 균열이 심해지지 않으면 균열이 있는 줄도 모른다. 하지만 도로가 자체 보수 능력을 갖고 있다면 어떨까? 과학자들은 균열 자체 보수 도로를 실험하고 있다. 네덜란드 델프트 공대의 에릭 슐라겐은 아스팔트 도로에 스틸울 섬유 매트릭스를 설치, 도로 표면을 도체로 탈바꿈시켰다. 균열이 생기면 정부에서 큰 자석이 달린 트럭을 주행시키고, 이 자석과 스틸울 간의 상호작용을 통해 균열을 메꾼다는 것이다.

네덜란드에서는 슐라겐의 방법을 10여 개의 도로에 사용하고 있다. 그러나 더욱 혁신적인 방법도 연구 중이다. 중국 천진공업대학의 수 준 펑은 과거 슐라겐의 동료였다. 그는 도로를 재생시키는 화학 폴리머를 담은 캡슐을 천진의 여러 도로에서 실험하고 있다. 균열이 생기면 이 화학 물질이 나와서 균열을 막는다. 이러한 조치로 도로의 열화를 막을 수 있으며, 강도를 높이며 향후 균열이 생길 가능성도 줄일 수 있다.

기후 대응

지구 온난화로 인한 혹서는 미국 전역의 운전자들에게 가장 큰 위협이다. 고온을 받은 아스팔트는 쉽게 쪼개지고, 정부에서 보수할 새도 없이 열화된다. 미국 남서부의 기온은 사상 최고로 올라갔고, 중서부의 도로 역시 고온으로 피해를 보고 있다. 고온에 대응해 건설되지 않았기 때문이다.

로스 앤젤레스 등의 도시는 도로에 밝은 색을 칠해 햇빛을 덜 흡수하도록 하고 있다. 그러나 균열을 막으려면 신소재가 필요할 것이다.

그리고 대형 폭풍과 해수면 상승으로 인해 홍수의 강도와 주기도 강해지고 있다. 조지아에서부터 캄보디아에 이르는 기존의 배수 체계는 이런 홍수를 견뎌내지 못한다. 세계에서 해수면 상승에 가장 취약한 도시 중 하나인 마이애미는 이미 도로의 높이를 높이고, 홍수 방지 펌프장 수십 개를 짓는 등의 대책을 마련하고 있다. 그러나 벨리즈 같은 저지대 국가는 기존의 인프라 대부분을 뜯어고쳐야 한다. 영국 신생기업 톱믹스는 수천 리터의 물도 빨아들일 수 있는 흡수성 포장 소재를 실험하고 있다. 기존에 도로 공사에서 쓰이던 돌 층을 없애고 이것만 가지고 도로를 포장하면, 빗물을 지하로 바로 내려 보낼 수 있다.

로봇 친화적 설계

자율주행 자동차는 아직 조금 불안한 부분도 있지만, 계속 발달과 보급이 이루어지고 있다. 그리고 도로도 자율주행 자동차에 맞게 개량되어야 할 것이다. 예를 들어, 자율주행 자동차는 인간 운전자처럼 운전대를 잡은 손을 떨지 않으므로 차로 폭을 줄여도 된다. 또한 도로 자체도 지능형으로 바뀌어야 한다. 시각 신호가 아닌 내장된 센서를 통해 정보를 전달하는 것이다. 신호등 대신 전파 신호 발신장치가 신호를 보낼 것이다. 또한 도로 표지판 대신 인공위성이 차량의 위치 정보를 알려줄 것이다. 엔지니어들은 또한 고속도로 주변의 공사 현장을 관리하는 새로운 방법을 찾아내야 한다. 자율주행 자동차의 카메라는 간판, 로드콘, 수신호, 장애물 등 공사 현장 주변에 있는 기존의 경고 표식을 식별하는 능력이 아직 떨어지기 때문이다. 캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스에서 생긴 <하이퍼레인>와 같은 신생기업들은 자율주행 자동차 전용도로 같은 혁신적인 해결책을 제시하고 있다. 그러나 시간이 얼마 없다. 일각에서는 앞으로 10년 내에 자율주행 버스와 택시가 실용화될 것으로 보고 있다.

태양전지

매년 인류의 전력 소요는 늘어나고 있다. 2050년의 전력 사용량은 현재보다 25%가 늘어날 것이다. 발전하려면 석유 1500억 배럴이 필요하다. 이 에너지 중 일부라도 도로에서 얻을 수는 없을까? 맨발로 포장도로를 걸어 본 사람이라면 알겠지만, 도로는 햇빛을 많이 흡수한다. 이 열로 식기세척기를 돌릴 수도 있다. 2017년 중국은 1.6km 구간의 태양에너지 고속도로를 개통했다. 차량의 무게를 버틸 만큼 두터운 플라스틱 노면 아래에 태양전지를 설치한 구조다. 여기서 흡수한 태양에너지는 가로등 및 인근 가정으로 공급된다. 아이다호의 신생기업 <솔라 로드웨이스>도 비슷한 기술을 시험 중이다. 그러나 두 기술 모두 큰 재정적 문제를 해결해야 한다. 이런 도로는 단위면적당 건설 비용이 기존 도로의 90배에 달한다.

 

장순관 기자 bob0724@naver.com

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.