▶물 스타트업 최초 10억 달러 유니콘 등극, 그래디언트
▶美 스타트업, 3분만에 완충하는 불연성 배터리 개발
▶데이터센터 열로 실내농업하는 스타트업 '큐스케일'
물 부족과 생물다양성 이슈의 중요성이 커짐에 따라, 물과 관련된 스타트업이 주목받고 있습니다. 이런 가운데, 물 기술 분야에서 첫 번째 유니콘이 탄생했습니다. 바로 '그래디언트(Gradient)'라는 스타트업입니다. 기업가치를 10억달러(약 1조3000억원)로 평가받고 있으며, 최근 미국에서 2억2500만달러(약 3000억원)를 조달했다고 FT가 밝혔습니다.
그래디언트에 거액이 투입된 것은 "투자자들이 깨끗한 물을 제공하기 위해 노력하는 회사를 살펴봐야 한다"고 주장하는 글로벌 자산운용사 제프리스(Jefferies) 애널리스트들의 보고서 영향이 크다는 게 FT의 설명입니다. 이는 최근 바이든 대통령의 인플레이션 감축법(IRA)에서 특정 유형의 폐수 처리에 대해서는 투자 크레딧을 제공하는 흐름과도 궤를 같이 합니다.
이뿐 아니라 수질 오염에 대한 기록이 좋지 않은 기업은 규제 당국의 처벌 위험이 커지고 있습니다. 최근 영국의 규제 당국이 하수 처리에 대해 "심각한 우려"를 제기한 후 영국 최대 물 회사 5곳이 추가 조사에 직면했습니다. 잉글랜드와 웨일즈의 11개 물 회사는 모두 12월에 산업 규제 기관인 오프왓(Ofwat)에 폐수 운영에 대한 보고서를 제출했습니다.
한편, 그래디언트는 산업 폐수를 처리하는 특허 기술을 가진 기업으로, 4년 연속으로 전년 대비 100% 이상 성장해 물 산업에서 가장 빠르게 성장하는 기업 중 하나입니다.
그래디언트는 반도체, 제약, 식음료, 리튬 및 중요 광물, 재생 에너지 등 세계 주요 산업을 위한 '엔드 투 엔드(end to end)' 수처리 솔루션을 설계, 구축 및 운영하고 있습니다. 현재 마이크론(Micron), TSMC, GSK, 화이자, SLB, 리오 틴토(Rio Tinto), 코카콜라 등을 주요 고객으로 삼고 있으며, 수자원 회수와 폐수 담수화를 진행하고 있습니다.
그래디언트 CEO 아누라그 바지파이(Anurag Bajpayee)는 "수질오염에도 피라미드식 구조가 있는데, 낮은 층에는 하수와 같은 오염물질이 있는데 이는 양은 많지만 상대적으로 다루기가 쉬운 반면, 상위 층에는 적은 양이 방출되지만 매우 위험할 수 있는 산업독소용 폐수가 있다"며 "그래디언트는 다루기 어려운 독소 폐수를 처리하기 때문에 산업계에서 주목받는 것"이라고 밝혔습니다.
그래디언트의 250개 특허 뒤에 두 가지 핵심 개념이 있습니다. 하나는 증발과 응축을 통해 물이 정화되고 재활용되는 자연 과정을 복제하는 것을 목표로 합니다. 두 번째는 점점 더 높은 염도를 가진 여러 개의 막을 통해 소금물을 만듭니다. 그래디언트는 "우리 기술을 활용하면, 더 많은 물을 정화하고 재사용할 수 있어 외부에서 조달하는 물의 양을 줄일 수 있다"고 설명했습니다.
이 스타트업은 미국 보스턴에 본사를 두고 있으며 MIT에서 설립됐습니다. 전 세계적으로 900명 이상의 직원을 두고 있습니다.
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불연성일뿐 아니라 초고속 충전이 가능한 배터리 시제품을 만든 스타트업을 클린테크니카가 24일(현지시각) 소개했습니다. 2009년 미국 콜로라도주 포트 콜린스(Fort Collins)에서 설립된 스타트업 프리에토(Prieto)가 개발한 배터리는 섭씨 영하 30도와 섭씨 영상 100도에서도 작동할 수 있다고 합니다.
흥미로운 점은 이 배터리가 3분 만에 100%까지 완전히 충전될 수 있고, 90초 만에 배터리 용량의 50%를 충전할 수 있다는 것입니다. 프리에토는 "공인 배터리 테스트 연구소에 의해 독립적으로 검증됐으며, 특허도 받았다"고 주장하고 있습니다.
새로운 배터리의 정식 명칭은 '3D 인터디저테이티드(interdigitated) 배터리'입니다. 명칭에 입체를 뜻하는 3D가 붙은 이유는 기존 배터리의 경우 2차원 평면 위에서 에너지가 한쪽 방향으로만 흐르지만, 프리에토 배터리는 입체적으로 360도로 에너지가 전달되기 때문입니다.
프리에토측은 "기존 배터리는 배터리 안에서 이온이 한 표면에서 다른 표면으로 2차원으로 흐르기 때문에 경로가 길어져 오래 충전해야 한다"며 "배터리를 얇게 만들면 빨리 충전할 수 있으나 많은 에너지를 담을 수 없어 문제"라고 밝혔습니다.
프리에토의 설립자이자 최고 기술책임자인 에이미 프리에토(Amy Prieto) 박사는 "우리는 어떤 방향으로든 확산 길이를 극적으로 단축했습니다. 이는 초고속으로 충전하고 2D 배터리보다 더 많은 전력과 에너지 저장을 제공합니다. 배터리 중심부는 얇은 구리 스펀지처럼 보이고 이온은 한 가닥에서 다음 가닥으로 이동하기만 하면 됩니다. 이는 기존 2D 배터리의 몇 분의 일"이라고 말했습니다.
프리에토의 배터리는 섭씨 20도에서 방전했을 때 기존 2D 배터리의 5배의 전력 밀도와 최대 3배의 에너지 밀도를 제공합니다. 이 제품은 모든 크기와 용도에 맞게 제작이 가능해서 전기차 뿐 아니라 전동 공구, 의료 기기, 휴대 전화, 소형 가전 제품에 이르기까지 모든 제품에 사용할 수 있습니다.
장점은 여기에서 그치지 않습니다. 배터리 제작 비용까지 저렴하고 단순합니다.
새로운 프리에토 배터리는 간단하고 확장 가능한 공정을 사용하여 저비용의 지속 가능한 재료로 만들어졌습니다. 프리에토는 실온에서 입증된 전기 도금 공정을 사용하기 때문에 습기를 없앤 드라이 룸, 미세 먼지가 없앤 클린 룸 같은 고가의 설비가 필요없습니다.
에이미 박사는 "처음부터 배터리 설계에 앞서 제조에 우선 순위를 뒀다. 먼저 생산을 단순화해야 빠르고 효율적이며 경제적으로 확장할 수 있다"고 말했습니다. 이 회사의 현재 연구소의 제조 수율(manufacturing yield rate)은 90% 이상입니다. 제조 수율이란 완성된 생산량을 생산 시작 부품의 총 수로 나눈 뒤 백분율로 표시한 것입니다. 예를 들어, 1만 개의 종이를 제조했는데 그 중 9000개가 양호한 경우 제조 수율은 90%가 됩니다.
CEO 마이크 로젠버그(Mike Rosenberg)는 "프리에토 배터리는 휘발유 자동차보다 더 빨리 충전되므로 더 이상 전기차의 충전이 문제가 되지 않으며 더 많은 사람이 잠재적인 전기차 구매자가 된다"고 주장했습니다. 로젠버그 CEO는 "우리의 배터리는 운전자들이 극한의 온도에서도 전기차를 탈 수 있다는 자신감을 심어주고 배터리가 과열로 화재가 발생하지 않기 때문에 소비자들이 안심할 수 있다"고 덧붙였습니다.
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지난해 마이크로소프트는 핀란드에 있는 데이터센터 두 곳의 폐열로 헬싱키의 가정과 기업에 난방을 제공할 것이라고 발표했습니다. 그런가 하면 스위스의 IT회사인 GIB서비스(GIB-Services)는 취리히에 있는 공공 수영장 난방을 데이터센터에서 하고 있습니다.
이번에는 데이터센터의 열로 실내 농업을 하는 캐나다 스타트업이 등장했습니다. 캐나다 미디어 코퍼레이트 나잇츠(Corporate Knights)는 18일(현지시각) 큐스케일(QScale)이라는 스타트업을 소개했습니다.
2018년 캐나다 퀘벡주 레비스(Lévis)에서 창업한 큐스케일은 현재 130에이커(약 16만평) 규모의 10억달러(약 1조3324억원) 데이터센터 캠퍼스를 짓고 있습니다. 이 데이터센터에서 나오는 열로 근처에 있는 온실에서 연간 8만톤 이상의 농산물을 재배할 예정입니다.
코퍼레이트 나잇츠에 의하면, 전 세계에는 700만개가 넘는 데이터센터가 있다고 합니다. 미국의 경우 데이터센터의 전기소비량은 전체의 2% 가량을 차지하는데, 제조 부문이 전체의 30%를 차지하는 것에 비하면 그리 큰 규모는 아닙니다. 하지만 IT 부문으로만 보면 사정이 달라집니다. 뉴욕 타임즈에 게재된 맥킨지 컨설팅(McKinsey & Company)의 분석에 따르면, 데이터센터에서 소비하는 전기의 6-12%만이 실제로 컴퓨팅에 사용되고 나머지는 냉각 장비와 예상치 못한 수요 급증에 대비한 서버 가동 유지에 사용됩니다.
이렇게 발생하는 열을 다시 식히기 위해서 에너지를 사용하느니 차라리 이 열로 다른 생산적인 활동에 쓰자는 것이 최근 추세입니다.
최근 식량 생산의 미래로 환영받는 실내 농업 또한 에너지 집약적입니다. 따라서 데이터센터의 열을 실내 농업에 재활용할 수 있다면 그야말로 '꿩 먹고 알 먹고'인 셈입니다.
큐스케일의 공동 설립자이자 전략 책임자인 빈센트 티보(Vincent Thibault)는 "데이터센터는 지구 에너지의 약 4%를 소비합니다. 우리가 그것을 열원으로 사용할 수 있다면, 우리는 일석이조의 효과를 볼 수 있을 것"이라고 인터뷰에서 밝혔습니다.
빈센트 티보는 추진 중인 데이터센터 캠퍼스가 완공되면 퀘벡의 청정 전력망을 기반으로 거의 100만평방피트(약 2만8103평)의 건물에서 96메가와트(MW)의 IT 용량을 제공합니다. 빈센트 티보에 따르면, 동일한 96메가와트를 퀘벡에서 가장 큰 천연 가스 유통 회사인 에네르기르(Energir)를 통해 10킬로미터 반경 내에서 재배포할 수 있다고 합니다. 이는 1만5000개 이상의 퀘벡 가정을 난방하기에 충분한 에너지입니다.
큐스케일과 에네르기르 간의 협력으로 첫 번째 폐열 회수 프로젝트는 2024년 초에 시작된다고 합니다. 빈센트 티보는 "컴퓨터가 소비하는 에너지의 양은 열로 바뀌는 에너지의 양으로 1대1의 비율"이라며, "우리가 컴퓨터로부터 12메가와트의 전력을 소비한다면, 우리는 12메가와트의 열을 얻게 될 것"이라고 설명했습니다. 데이터센터 캠퍼스가 완전히 지어지면 연간 약 81만6000 메가와트시의 에너지 절감 효과와 연간 14만6576톤의 온실 가스 절감 효과를 얻을 수 있다고 합니다.
현재 미국은 지난해 기준으로 2600개 이상의 데이터센터가 있습니다. 캐나다는 미국, 영국, 독일, 중국, 네덜란드, 호주에 이어 7번째로 많은 수를 보유하고 있으며, 캐나다 연간 소비 전력의 1%를 사용합니다. 그래서 일부 기업과 정부는 데이터센터에 전력을 공급하는 전력망에 대한 부담을 줄이기 위해 에너지 집약도를 낮추는 조치를 취했습니다.
유럽위원회(EC)는 2019년 데이터센터의 환경 영향을 줄이기 위해 기술 표준을 설정하는 규정을 공개했습니다. 그리고 데이터센터는 유럽 그린딜 정책에 따라 20230년까지 탄소 중립이 되어야 합니다. 2021년 제정된 미국 에너지법에는 데이터센터의 에너지 효율성을 높이기 위한 여러 가지 이니셔티브가 포함되어 있습니다.
한편, 큐스케일은 데이터센터의 지속가능성을 높이기 위해 노력하고 있다고 말합니다. 레비스에 있는 데이터센터 캠퍼스는 99.5%의 재생 가능한 자원으로 운영될 것이며, 폐열 회수 시스템은 에너지 사용을 더 순환시키는 데 도움이 될 전망입니다.
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