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[인물] 수천억 달러의 에너지비용 절감케 한 물리학자 아더 로젠펠드 (Eng)


미국인들의 주거양식을 획기적으로 바꿔 수천억 달러의 에너지 비용을 절감하게 한 자랑스런 미국인이 있습니다. 즉, 물리학자인 아더 로젠펠드씨는 미국인들의 사고와 생활방식, 행동양식 등에 큰 영향을 끼친 위대한 미국인들의 한명으로 곧잘 회자되곤 합니다.

이시간에는 로젠팰드씨의 생애를 조명합니다.

올해 80살인 입자물리학자 아더 로젠펠드는 캘리포니아 대학교 버클리 분교에서 원자핵을 연구하는 일로 직장생활을 시작했습니다. 로젠펠드는 이후 냉장고와 전구를 개발하는 새 일자리를 얻었습니다. 그런데 이 새 일자리와 관련한 발견과 발명으로 8천억달러에 이르는 에너지 비용을 절감하는 성과를 얻었다고 로젠펠드씨는 말합니다. 로젠펠드씨는 이같은 비용절감이 냉장고를 좀더 효율적으로 만드는 것으로 가능했다고 말합니다.

로젠펠드씨는 지금 가격으로는 매년 250 달러가 소요될 한 해 2천 킬로와트 시간에서 450 킬로와트 시간으로 전기사용을 줄였다면서 현재 미국인들은 한 해 평균 1만2천 킬로와트 아워를 사용하고 있다고 말합니다.

계속해서 숫자를 언급하는 로젠펠드씨에게 그가 사용하는 냉장고를 보여달라고했을때 로젠펠드씨가 이룬 일이 얼마나 간단하면서도 놀랄만큼의 에너지를 절약하게 됐는지를 알게 됐습니다.

30년이 넘은 냉장고를 보여주며 로젤펠드씨는 1973년형인 이 냉장고는 놀랄만큼 가볍고 값싼 고물이라면서 모터 또한 믿을 수 없을 정도로 비효율적이라고 말합니다.

로젠펠드씨는 이 냉장고 개량작업을 시작했고, 그의 노력의 결과 오늘날의 미국 냉장고들은 모두 아무런 소리가 나지 않습니다.

로젠펠드씨는 냉장고 모터의 효율이 30% 에서 90%까지 좋아졌다면서, 절연상태가 좋아짐에 따라 전력사용량이 1973년의 4분의1 수준으로 떨어졌다고 말합니다.

요즘 나오는 냉장고는 1973년형 보다 더 크고 얼음통과 문열림 경보가 있고, 정수장치도 있지만 음식물을 차게 유지하는 기능만 있던 과거의 작은 냉장고에 비해 에너지 사용량은 4분의 1에 불과합니다. 이는 냉장고 한 대당 한 해 2백 달러가 절약되는 것을 의미합니다. 하지만 아직 절약에 대한 설명이 끝난 건 아닙니다.

로젤펠드씨는 눈에 보이는 빚은 완벽히 통과시키지만 열은 전부 반사하는 얇은 반도체 막에 대해 집중 연구했다고 말합니다.

로젠펠드씨 집의 부얶 바로 옆, 그가 아침식사를 하는 공간에는 캘리포니아의 뜨거운 햇살이 창문을 통해 들어옵니다. 손으로 이 창문을 만져보라는 로젠펠드씨의 말에 그렇게 해봤지만 창문은 전혀 뜨겁지 않습니다. 빛은 들어오지만 열기는 통과하지 않기 때문입니다. 그러니 한여름에 에어컨이 꺼져 있는데도 이 방은 매우 서늘합니다. 바로 이 창문이 겨울에는 열을 집안에 보존하는 기능을 합니다.

로젠펠드씨는 새 집에 이 창문을 설치하면 난방비를 30%까지 절감할 수 있다면서 이는 미국의 주요 석유원인 알래스카주 푸루드호 만에서 매년 생산되는 양보다 더 많은 석유를 절약하는 것이라고 말합니다.

그런데 로젠펠드씨의 연구팀이 이룬 성과는 여기서 그치지 않습니다.

로젠펠드씨는 작은 형광등이 한 해 50억 달러를 절감하며, 효율적인 건물설계로 한 해 1백억 달러가 절감된다고 말합니다. 로젠펠드씨는 이런 것들 하나하나가 지금은 전세계 건물표준이 됐다면서 미국 내에서 절약되는 비용만도 놀랄 정도라고 지적합니다.

효과는 비용절감만이 아닙니다. 중요한 것은 에너지가 절약되는 것 외에 공해가 줄고 해외석유에의 의존도 역시 준 것입니다. 로젠펠드씨는 이같은 성과는 전세계 에너지 사용자가 느는 만큼 커질 것이라고 말합니다.

로젠펠드씨는 지금까지 잘 해왔지만 아직은 절약이 가능한 수준의 절반이나 4분의 1 정도만 절약되고 있는 것이라고 말합니다.

미국 에너지부는 올 여름 로젠펠드씨에게 에너지 분야에서 가장 권위있는 앙리코 페르미 상을 수여했습니다. 상금은 32만5천 달러였습니다.

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Eighty-year-old particle physicist Arthur Rosenfeld began his career slamming atomic nuclei together at the University of California at Berkeley. Then he moved to a new job: working with refrigerators and light bulbs. That second job, he says, has really paid off to the tune of $800 billion in energy savings from inventions and innovations in his lab. They did that by making refrigerators more efficient. He explains that the appliances used to consume 2000 kilowatt hours of energy a year. "At today's prices," he says, "[that] would cost about $250 a year. [Now we're down] to 450 [kilowatt hours a year]."

You can even hear the difference. Refrigerators from 30 years ago are very noisy. "The 1973 refrigerator was actually a remarkably light and cheap piece of junk," Rosenfeld observes. "And the motors were incredibly inefficient." So Rosenfeld got to work, and the sound of his refrigerator, and all American refrigerators today, is quiet.

Rosenfeld notes, "The motors have risen from 30% efficiency to probably 90% efficiency; we have better insulation, and the electricity use has fallen to one quarter what it would have been in 1973." His shiny new refrigerator, bigger than the 1973 version, with crushed ice, cubed ice, door alarms and water filters, uses one fourth of the energy compared to that small, old thing that just kept food cold. That's a saving of $200 a year for every refrigerator.

That's pretty amazing, but it's not yet $800 billion of energy.

Art Rosenfeld also does windows. In his very cozy breakfast nook just off the kitchen, with the hot light of the mid-day California sun streaming through the glass, he explains, "We worked very hard on the thin film of a semi-conductor, which is perfectly transparent to visible light, but which is a perfect reflector to heat." The sun-baked glass feels cool to the touch. The light's coming in, but the heat is staying outside. The air-conditioning is off, and the room this mid-summer day, is quite cool. In the winter, this same window glass will keep the heat inside the house.

"You can put windows on a new house, which cuts the heating bill by 30%," Rosenfeld says, adding, "[you] are indeed saving more oil every year than comes out of Prudhoe Bay." The fields at Prudhoe Bay Alaska are America's major domestic source of oil. So the energy savings are really adding up now.

And Dr. Rosenfeld's lab has done even more. He ticks them off: "Compact fluorescent lamps are saving another $5 billion a year. Better programs for designing buildings are saving like $10 billion a year. Each one of those have now pretty much saturated building standards around the world. The savings even in the United States are simply astounding."

But forget about money for a moment. It's the energy savings, the lack of pollution, the decreased -- but still very real -- dependence on foreign oil, that count. And Rosenfeld says those gains will need to keep pace with the growing number of energy users in the world. "We've done well, but we're only one half or one quarter of potential savings if we really took it seriously."

This summer, the U.S. Department of Energy awarded its most prestigious prize, the Enrico Fermi Award, to Art Rosenfeld. The prize was $375,000. But the physicist says the recognition and gratitude from the community was his real reward.

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