CWN(CHANGE WITH NEWS) - 태양열 콜드 체인 시스템, 개발도상국 코로나19 백신 공급에 도움 줄 수 있어

전 세계적으로 코로나19 백신 예방접종이 빠르게 진행되고 있다. 향후 몇 달 이내에 보편적으로 백신 접종을 할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 개발도상국에서는 백신 접종이 필수적인 근로자들에게도 이제 막 접종이 시작되었다.

현재 코로나19에 대한 집단 내성을 달성하기 위해선 세계 인구의 75% 이상이 백신 접종을 받아야 하는 것으로 추정된다. 하지만 일부 개발도상국들은 홍역이나 소아마비와 같은 흔한 백신 예방 가능 질병에 대해서도 그 정도 수준에 도달하지 못하고 있다.

많은 저소득 국가들은 COVAX 이니셔티브를 통해 백신을 접종할 예정이다. 2월 말 COVAX는 사하라 이남 아프리카 지역에 1차 배포된 백신을 접종했다. 3월에는 약 3,000만 개를 공급할 것으로 예상된다.

하지만 백신의 국가 간 유통 성공은 콜드 체인(저온 유통 체계) 시스템에 달려있다. 콜드 체인 시스템은 농축수산물, 식료품, 의료품 등 온도에 따라 품질이 변화할 수 있는 제품을 수송할 때 유통 과정 전반에 온도를 낮게 유지해 제품 품질과 안전을 보장하는 운송 시스템이다.

대부분의 백신은 2°C에서 8°C 사이의 낮은 온도에서 보관해야 한다. 코로나19 백신뿐만 아니라 소아마비, 홍역 등 다수의 백신이 이에 해당하는데, 코로나19 백신의 경우 다른 백신보다 더 까다로운 온도 조건을 가지고 있다. 모다나의 백신은 -25°C와 -15°C 사이에서 보관해야 하고, 화이자 백신은 -70°C를 유지해야 하지만 -25°C와 -15°C 사이에서 최대 2주까지 품질을 유지할 수 있다.

전기를 사용할 수 없거나 전력 공급이 불안정한 지역에서 백신을 일정하게 낮은 온도로 보관하는 것은 매우 어려운 일이다. 2013년 조사에서 아프리카 11개국의 28% 의료 시설과 병원만이 신뢰할 수 있는 전력 공급 시스템을 가지고 있었으며, 26%는 전기가 전혀 연결되지 않은 것으로 나타났다.

백신 접종에는 엄청난 비용과 노력이 들고 있다. 매년 냉동 건조 백신의 약 50%와 액체 백신 25%가 냉동 시설의 전력 문제로 폐기되고 있다.

코로나 19 백신을 원활히 공급하기 위해선 보건 시설의 에너지 접근 문제를 해결해야 한다. 하지만 현실적으로 모든 국가 전력망을 하루아침에 개선하기는 어려운데, 이코노타임즈는 태양열 발전 솔루션을 통해 이러한 문제를 개선할 수 있다고 보도했다.

다른 분산형 재생 에너지 시스템과 마찬가지로 태양열 발전 솔루션은 다양한 구성으로 제공된다. 일반적으로 배터리 저장을 포함하며, 국가 그리드 또는 디젤 발전기와 같은 기존 전기 공급원과 함께 사용될 수 있다. 유연하게 사용할 수 있는 태양열 발전 시스템은 신속하고 모듈식으로 배치해 보건 시설에서 전력 공급을 제공할 수 있다. 전기는 백신 콜드체인 시스템과 전염병 유행 기간 동안 필요한 다른 서비스에 필수적이다.

전력 공급이 원활하지 않은 지역에서 보건 시설은 가스로 움직이는 '흡수형' 냉장고에 의존해왔다. 태양열로 작동되는 냉장고는 흡수형 냉장고보다 더 안정적이고 효율적이다.

배터리가 장착된 태양열 냉장고는 태양 전지판에서 생산된 에너지를 배터리에 저장한다. 날이 흐려서 태양열 발전이 어렵거나 정전이 발생할 경우 배터리에 저장된 전력을 사용할 수 있다.

배터리가 장착되지 않은 태양열 직접 구동 냉장고는 태양 에너지를 물을 얼리거나 얼음 벽을 만드는 데 직접적으로 사용한다. 이는 태양 에너지를 사용할 수 없는 때에도 저장 용기를 며칠 동안 차갑게 유지할 수 있게 한다.

태양열 직접 구동 냉장고는 '마지막 마일' 환경에서 큰 영향을 끼쳤다. 2020년 백신 제휴사 Gavi는 보건시설이 연료와 배터리를 얻기 어려운 콩고민주공화국(DRC) 시골 지역에 태양열 직접 구동 냉장고를 대규모로 지원했다. 이를 통해 작년 DRC 9개 극빈 지역에서 월 면역 시간이 50% 증가했다. 또 작동 중인 콜드 체인 장비로 DRC 내 보건 시설의 비율을 2016년 16%에서 현재 80%로 크게 끌어올리는 데 기여했다.

대부분의 태양열 냉장고는 표준 온도(2°C~8°C)에서 백신을 저장할 수 있도록 제작되었다. 영하로 저장 및 운송이 가능한 태양열 솔루션은 부분적으로 활용되고 있다. 태양열 발전 배터리를 탑재한 나이지리아 스타트업 그리드의 MOTE 백신 냉각기는 최대 24시간 동안 내부 온도를 -20°C까지 안전적으로 유지할 수 있다.

하지만 현재 가장 널리 사용디는 영하 저장 및 운송 장치는 모두 전기를 사용하지 않는다. 수동 냉각을 사용하며 기본적으로 거대하고 절연성이 높은 '초열성'을 활용한다.

한편 태양열 발전은 백신 전달 시스템에 필요하며 전기 의존적인 부분인 '정보통신' 기술에 도움을 줄 수 있다. 태양열 발전을 통해 국가 보건 프로그램이 원격의 시골 보건 시설의 백신 재고와 냉장고 온도를 실시간으로 모니터링하고, 백신이 변질될 수 있는 온도 편차가 발생하면 경고를 보낼 수 있다.

송전망에서 멀리 떨어진 시골 지역에서는 인터넷, 셀룰러 연결이 어려운 경우가 많다. 하지만 최근 태양 전지 타워는 기니, DRC, 말리와 같은 나라의 불안정한 통신망을 강화하고 확장해았다. 오프 그리트 셀 타워는 짐바브웨와 같은 환경에서 백신 냉장고의 전력을 공급하는 데 사용되었다. 이러한 냉장고는 의료 시설 직원에게 모니터링 온도 데이터를 전달하기 위해 셀룰러 네트워크에 의존한다.

태양열 발전을 이용한 콜드 체인 기술은 사하라 이남 아프리카의 자원이 제한된 환경에서 코로나19 백신 공급에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

[저작권자ⓒ CWN(CHANGE WITH NEWS). 무단전재-재배포 금지]