남아프리카 과학시설, 전력난 극복 위해 태양광 백업시스템 도입

남아프리카공화국의 과학 연구기관들이 심각한 전력난에 대응하기 위해 독립적인 에너지 시스템 구축에 나서고 있다. 국가연구재단(NRF) 산하 남아프리카 수생생물다양성연구소(SAIAB)는 2024년 8월 과학혁신부와 함께 700만 랜드(약 42만 달러) 규모의 태양광 및 배터리 백업 전력 시스템을 설치했다. 이 시스템은 연구소의 전체 전력 수요를 4시간 동안 공급하거나, 발전기 없이도 7시간 동안 냉각 시스템을 유지할 수 있다. 남아프리카의 전력난이 과학 연구에 미치는 영향이 갈수록 심각해지면서, 개별 시설의 에너지 독립성 확보가 시급한 과제로 대두되고 있다.

남아프리카는 2023년 전체 날짜의 90%에 가까운 날에 계획된 정전인 '로드셰딩'을 경험했다. 국영전력회사인 에스콤이 노후 석탄 발전소로는 수요를 충족할 수 없자, 전력망 붕괴를 막기 위해 지역 배전사업자들에게 순환적으로 전력을 배급하는 방식을 취하고 있다. 마칸다 지역의 경우 계획된 정전에 더해 지자체 배전선 절도로 인한 예기치 않은 정전까지 빈번하게 발생한다. 이러한 상황 속에서 SAIAB 같은 연구기관들은 백만 개 이상의 생물 표본을 보존해야 하는 막중한 책임을 안고 있다.

SAIAB에는 400만 년의 진화 과정을 거친 어류, 양서류, 두족류 표본 100만 개 이상이 보관되어 있다. 이들은 70% 에탄올에 담겨 섭씨 18도 전후의 온도에서 보관된다. 온도가 이 기준점을 몇 도 넘으면 보존액이 심각한 화재 위험 물질로 변한다. 지역의 여름 기온이 30도를 넘는 상황에서 능동적인 냉각은 표본 보관소가 거대한 연료 탱크로 변하는 것을 방지하기 위해 필수적이다. 컬렉션 담당자 은코시나티 마중굴라는 "부적절한 냉각과 전기 결함은 재앙적 결과를 초래할 수 있다"며 2018년 브라질 국립박물관 화재 사건을 언급했다. 당시 에어컨 단락으로 인한 화재가 박물관 소장품의 90% 이상을 파괴했다. SAIAB도 백업 발전기 중 하나라도 작동 불능이 되었다면 같은 비극을 겪었을 수 있었다.

수년간 SAIAB의 직원들은 시설을 항상 감시해야 했다. IT 시스템 담당자 웨슬리 필립은 "팀원들이 업무 시간 외와 주말에 현장에 나와 에어컨과 기타 시스템이 제대로 작동하는지 확인했다"고 회상했다. 이러한 노동 집약적 대응은 2024년 8월 태양광 및 배터리 시스템 설치로 근본적인 변화를 맞았다. 필립은 "이 시스템이 전력망 독립성을 우발적 대비책이 아닌 핵심 기능으로 만들었다"고 설명했다. 이제 연구소는 전력망 붕괴 상황에서도 중요한 냉각 기능을 유지할 수 있게 되었다. 이는 남아프리카 전역의 연구 기관들이 불안정한 전력망에 대응하기 위해 취하는 광범위한 노력의 일부이다.

남아프리카의 전력난은 특히 DNA 연구에 심각한 영향을 미친다. 유전자 염기서열 분석 연구에서는 중단 없는 시퀀서 작동이 중요한데, 로드셰딩으로 인한 전력 차단이 반응 과정을 중단시키기 때문이다. 대학의 새로운 정책부터 특화된 안전장치까지, 남아프리카의 연구자들은 전력이 차단되어도 과학 연구를 계속할 수 있는 방법을 개척하고 있다. 이러한 노력은 불안정한 기반시설에 직면한 전 세계 연구 시설들에도 점점 더 관련성을 갖게 되고 있다. 에너지 위기 속에서 과학 연구의 지속성을 보장하려는 남아프리카의 사례는 다른 국가들의 과학 기반시설 강화 방안에 중요한 시사점을 제공할 것으로 보인다.