수십 년 동안 3M은 광학 필름 기술을 적용해 빛을 정밀하고 유용한 방식으로 관리해 왔습니다. 여기에는 빛 제어를 통해 밝기, 선명도, 에너지 효율을 높일 수 있는 전자기기와 디스플레이가 포함됩니다. 이제 이와 같은 전문성이 새로운 과제에 맞게 적용되고 있습니다. 바로 햇빛을 걸러 농업을 지원하는 동시에 재생에너지 생산을 돕는 것입니다.

3M은 볼티리스(Voltiris)와의 지속적인 파트너십을 통해, 작물 위로 비치는 햇빛을 선택적으로 관리하도록 설계된 분광 필터링(spectral-filtering) 태양광 기술의 발전을 돕고 있습니다. 이 방식은 식물이 생장에 필요한 빛은 받도록 하고, 필요하지 않은 나머지 파장대의 빛은 방향을 바꿔 전기 생산에 활용하는 것을 목표로 합니다.

양사는 온실 농업에서의 성과를 바탕으로, 최근 카나리아 제도에서 야외 시범 사업을 시작해 볼티리스의 Voltimax 분광 필터링 모듈이 노지 환경에서 어떤 성능을 보이는지 테스트하고 있습니다.

3M에게 이번 시범 사업은 더 큰 이야기의 일부입니다. 바로 외부와의 협업을 통해 기존 기술 플랫폼을 새로운 방식으로 적용하는 것입니다.

3M 핵심 기술 플랫폼의 새로운 활용 사례

3M이 볼티리스 파트너십에서 맡은 역할은 광학 필름, 재료 과학 및 광 관리 분야에서 오랫동안 축적해 온 전문성에 기반합니다.

광학 필름은 빛의 투과, 반사 또는 굴절(방향 전환)을 제어하도록 설계되었습니다. 이 시범 사업에서는 이러한 전문 기술을 활용하여 작물 위의 햇빛을 걸러내는 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 흔히 상충되는 두 가지 목표, 즉 식물을 과도한 열로부터 보호하는 동시에 태양 에너지를 포착하는 목표를 균형 있게 달성합니다.

바로 이러한 기능이 이번 협력을 기존의 태양광 발전 설비와 차별화하는 요소입니다. 단순히 농경지 근처에 패널을 설치하는 것이 아니라, 작물에 도달하는 빛의 스펙트럼을 조절하여 재배 환경과 조화를 이루도록 설계되었습니다.

재배 농가 입장에서는 동일한 부지에서 재배 환경 개선과 재생에너지 생산이라는 가치 있는 조합을 얻을 수 있습니다.

 

카나리아 제도 시범 사업이 지금 중요한 이유

새로운 시범 사업은 스페인 그란 카나리아에 있는 유럽 최대 바나나 생산 및 수출업체인 Grupo FSM이 운영하는 바나나 농장에서 진행됩니다.

바나나는 이 지역 농업 경제의 중심이지만, 강한 일조량과 심각한 고온 스트레스 등 까다로운 환경에서 재배됩니다. 관개용수의 상당 부분이 담수화된 물에 의존하는데, 담수화 과정에는 막대한 에너지가 필요합니다. 카나리아 제도에서 담수화에 사용되는 전기는 바나나 생산 총비용의 상당 부분을 차지합니다.

이러한 점 때문에 해당 지역은 여러 가지 압박요인을 동시에 해결하도록 설계된 솔루션을 시험해 볼 수 있는 좋은 사례가 됩니다.

이번 시범 사업에서는 분광 필터링 태양광 기술이 작물의 열 스트레스를 줄이는 데 도움이 될 수 있는지, 그리고 동시에 관개용으로 사용되는 해수 담수화 시설에 부분적으로 전력을 공급할 수 있는지 여부를 살펴볼 것입니다.

 

온실 혁신에서 노지 농업까지

3M과 Voltiris는 수년간 협력하여 해당 기술을 개념 단계에서 더 광범위한 응용 단계로 발전시키기 위해 노력해 왔습니다.

이 솔루션은 이미 유럽 전역의 온실에서 산업 규모로 도입되었습니다. 카나리아 제도 시범 사업은 그다음 단계로, 환경이 덜 통제되어 내구성, 시스템 성능, 환경 노출이 더욱 중요해지는 야외에서 기술이 어떤 성능을 보이는지 테스트하는 것입니다.

온실 재배에서 노지 재배로의 전환은 사업기회의 의미 있는 확대입니다.

이는 또한 3M이 혁신을 촉진하기 위해 파트너와 협력하는 방식을 반영합니다. 즉, 3M의 과학, 기술 플랫폼 및 응용 전문 지식을 외부 기업과 결합하여 새로운 시장 솔루션을 개발하는 것입니다.

볼티리스의 최고기술책임자(CTO)이자 공동 창립자인 요나스 로흐(Jonas Roch)는 “빛 1%까지도 중요한 북유럽 전역의 첨단 온실에서, 저희 기술은 볼티리스 모듈 아래에서도 작물이 잘 자랄 수 있음을 입증했습니다. 실험 결과, 식물 온도가 약 4°C 낮아지고 관개 필요량이 약 20% 감소하는 것으로 나타났습니다.”라고 말했습니다. “폭염이 더욱 빈번하고 강렬해짐에 따라, 저희의 농업용 태양광(agrivoltaic) 솔루션은 농업의 회복력을 높이는 데 기여합니다. 이제 저희는 동일한 원리를 야외에 적용하여, 바람, 서리, 우박, 폭우로부터 작물을 보호하는 동시에 유사하거나 더 큰 이점을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.”라고 덧붙였습니다.

 

파트너십을 통한 혁신

3M 벤처스의 수석 부사장인 마크 콥먼(Mark Copman)은 “ 볼티리스(Voltiris) 와의 협력은 3M의 소재 과학 전문성과 외부 혁신을 결합하여 신기술 개발을 가속화하는 데 있어 그 가치를 보여줍니다.”라며, “우리는 함께 농업과 에너지 분야 모두를 지원할 잠재력을 지닌 솔루션을 발전시키고 있으며, 이는 복잡한 글로벌 과제에 과학을 적용하려는 3M의 지속적인 노력을 반영합니다.” 라고 말했습니다.

이번 파트너십은 3M이 다양한 산업 분야의 혁신가들과 협력하는 방식의 한 예입니다. 핵심 기술 플랫폼을 활용하여 고객 및 시장의 과제를 해결하는 데 도움이 되는 새로운 방식을 제시하는 것입니다.

이 경우, 3M의 광학 필름 전문 기술은 농업용 태양광 기술에 대한 새로운 접근 방식을 가능하게 하는 데 도움을 주고 있습니다. 이 기술은 작물 재배 환경을 개선하고, 재생 에너지를 생산하며, 햇빛은 풍부하지만 환경 조건이 점점 더 까다로워지는 지역의 자원 부족 문제를 해결하는 데 기여할 수 있습니다.

 

자주 묻는 질문

3M과 Voltiris의 파트너십은 무엇인가요?
3M은 농업용 분광 필터링(spectral-filtering) 태양광 기술의 발전을 지원하기 위해 Voltiris와 협력하고 있습니다. 이번 협력은 Voltiris의 태양광 모듈 혁신과 3M의 소재 과학 및 광학 필름 전문성을 결합하여, 작물 상부에서 햇빛을 관리하는 새로운 방법을 모색하는 것입니다.

3M 기술은 어떤 역할을 하나요?
3M은 광학 필름 및 광(光) 관리 분야의 전문성을 제공합니다. 이 적용 분야에서 해당 기술은 햇빛을 필터링하도록 설계된 시스템을 지원하는 데 활용되며, 이를 통해 작물은 성장에 필요한 빛을 받을 수 있고, 스펙트럼의 다른 부분은 전력 생산을 위해 전환됩니다.

카나리아 제도 시범 사업에서 새로운 점은 무엇인가요?
카나리아 제도 시범 사업은 노지 농업(open-field agriculture)을 위해 Voltiris의 Voltimax 분광 필터링 태양광 모듈이 처음으로 야외에 적용된 사례입니다. 이 프로젝트는 바나나 재배 농가들이 높은 일사량, 작물의 열 스트레스, 그리고 에너지 집약적인 관개 수요에 직면해 있는 지역에서 실제 환경 테스트를 제공합니다.

이는 3M의 혁신을 어떻게 보여주나요?
이번 파트너십은 3M이 협업을 통해 핵심 기술 플랫폼을 새로운 방식으로 적용할 수 있음을 보여줍니다. 3M은 광학 필름 전문성을 농업 및 재생에너지 분야에 맞게 적용함으로써, 작물 재배 환경, 에너지 생산, 자원 효율성이라는 여러 과제를 동시에 해결하도록 설계된 솔루션의 발전을 지원하고 있습니다.