(a) SEVIRI에서 관찰한 먼지 RGB 이미지 및 (b) CAMS와 (c) iDust DOD의 비교. (e와 f) 수직 속도, (h 및 i)

[뉴스에프엔 김익수 기자]중국과학원이 개발한 새로운 먼지 예측 시스템 iDust가 재생 에너지 산업, 특히 사막 지역의 태양광 발전 효율을 크게 향상시킬 수 있는 가능성을 제시했다. 이 기술은 고해상도 예보를 통해 먼지 폭풍의 영향을 실시간으로 추적하고, 전력 생산 손실을 최소화하는 데 기여할 전망이다.

사막 지대에 설치된 태양광 발전소는 일조량이 풍부하다는 장점이 있지만, 강력한 먼지 폭풍으로 인해 패널 효율이 급격히 저하되는 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 태양빛을 차단하는 것뿐 아니라, 패널 표면에 먼지가 쌓이면서 에너지 생산량이 감소하는 현상은 시스템 운용자들에게 현실적인 부담이 되고 있다.

최근 외신을 종합하면 중국과학원(Chinese Academy of Sciences) 의 첸 시(Chen Xi) 박사가 주도한 연구팀은, iDust라는 새로운 먼지 예측 시스템을 개발해 해결책을 제시했다. 이 연구는 국제 저널 Journal of Advances in Modeling Earth Systems에 2025년 발표됐으며, 기존의 모델 대비 높은 해상도와 빠른 처리 속도를 동시에 달성한 점이 특징이다.

기존 예측 시스템인 ECMWF(Centre for Medium-Range Weather Forecasts)는 40km 해상도에 머물렀으나, iDust는 10km 해상도로 개선됐으며, 관측 후 단 6시간 만에 최대 10일간의 먼지 예측을 제공할 수 있다. 또한, 별도의 컴퓨팅 자원 확충 없이도 기존 시스템과 유사한 수준의 성능으로 작동하도록 설계됐다.

실제 사례에서도 그 효과가 입증됐다. 연구팀은 지난해 4월 13일, iDust를 활용해 중국 바얀누르(Bayannur) 지역의 극심한 먼지 폭풍을 성공적으로 예측·추적했으며, 이 예측을 통해 태양광 발전량 손실을 사전에 경고할 수 있었다.

첸 박사는 “먼지 영향을 무시하면 태양 에너지의 가용량을 최대 25%까지 과대평가할 수 있다”고 지적했다. 이는 정확한 예측이 전력망 계획과 투자 전략에 얼마나 중요한지를 보여주는 수치다.

iDust는 SEVIRI 위성 관측 데이터를 바탕으로 CAMS(Copernicus Atmosphere Monitoring Service)와 비교 분석됐고, 수직 및 수평 운동 에너지, 먼지 플럭스 등을 통합적으로 분석하여 예측의 정확도를 높였다. 시계열 분석은 시간별 먼지 활동을 정밀하게 추적하며, 특정 지역에 대한 분진 영향도를 수치적으로 예측하는 데 활용된다.

태양광 발전소 및 전력망 운영자들은 이제 iDust를 통해 먼지 폭풍에 따른 중단을 사전에 대비할 수 있게 됐으며, 유지관리 효율성을 높이고 불필요한 비용 지출을 줄일 수 있다. 이는 중국이 추진하는 탄소 중립 목표 달성에도 긍정적 영향을 줄 것으로 보인다.

연구팀은 향후 iDust의 전 세계 적용 가능성을 모색하며, 글로벌 재생 에너지 시스템의 최적화에 기여하겠다는 계획을 밝혔다.

iDust의 개발은 기후와 환경 조건이 극심한 지역에서도 태양광 발전의 안정성을 보장하고, 재생 에너지의 상용화 확대에 실질적인 기여를 할 수 있는 전환점이 될 것으로 기대된다. 먼지까지 예측하는 태양광 시대, 그 미래가 조금 더 명확해지고 있다.

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