군도 하정우가 말한 태양 에너지, 정체를 밝혀라!

하정우, 강동원, 조진웅, 이성민 등 연기파 배우의 출연으로 화제를 모으며 명량, 가디언즈 오브 갤럭시 등 쟁쟁한 영화와 치열한 경쟁을 펼치고 있는 영화 ‘군도 : 민란의 시대’. 국내 대표 배우들의 출연, 화려한 액션, 탄탄한 구성은 물론 배우들의 독특한 헤어스타일까지 주목을 받았는데요, 특히 배우 하정우의 삭발 머리가 단연 압권! 

배우 하정우는 한 매체와의 인터뷰를 통해 “머리를 삭발한 후 머리가 태양열 에너지를 저장하는 것 같다.”라고 말했는데요, 이 재미있는 농담처럼 태양 에너지의 사용이 쉽고 간단하다면 얼마나 좋을까요? 그러나 태양 에너지를 이용하는 데는 상당한 고난도의 기술이 필요하다는 점~ 그럼 우리 조금 더 자세히 태양 에너지에 대해 알아보고 이해하는 시간을 가져볼까요?

46억 년 전, 지구가 생겨났을 때부터 태양은 존재했는데요, 태양은 지구의 생명체가 누릴 수 있었던 최초의 에너지원이었으며 지금도 고갈되지 않는 에너지의 새로운 대안으로 주목받고 있습니다. 그런데 왜 인류는 지난 수천 년의 역사 동안 이렇게 익숙한 태양광으로 에너지를 만들지 못했던 것일까요? 화력과 수력, 원자력 등이 발달하고, 화석연료가 산업혁명을 가져오는 동안 태양을 기반으로 한 에너지 시설은 생기지 않은 것일까요? 바로 태양에서 인류에게 유용한 전기를 뽑아낸다는 것은 상당한 기술이 필요한 일이기 때문입니다.

태양 에너지는 크게 빛과 열로 나뉘는데, 익히 알려진 '태양 전지'는 이 중 빛을 이용해 전기를 생산하는 기술입니다. 빛으로부터 전기를 생성시킬 수 있다는 것이 이론적으로 발견된 것은 1839년으로 거슬러 올라가는데요, 프랑스의 물리학자 베크렐(Edmond Becquerel)이 전해액에 담근 은 전극에 빛을 비추어 소량의 전류를 발견 ‘광전효과’가 바로 그것입니다. 이후 1877년 독일의 물리학자 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)가 금속에 빛을 비추어 전류가 발생하는 현상을 상세히 연구했고, 1905년 아인슈타인이 광전효과를 이론적으로 증명하고 미국 벨 연구소에서 1954년 처음으로 반도체 결정 실리콘을 이용한 최초의 결정질 실리콘 태양전지를 만드는 데 성공하게 됩니다. 

이러한 태양 에너지 생산을 위한 기술 개발이 활기를 띠기 시작한 계기는 오일쇼크였는데요, 1973년 전 세계를 강타한 오일쇼크로 유럽과 미국, 일본 등의 기술 선진국들이 뛰어든 것이 계기가 되었답니다. ^^

일반적으로 '태양 전지'로 일컫는 것은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자로 최근에는 '태양광 셀'이라는 표현이 많이 쓰는데요, 기본 원리는 광전효과입니다. 반도체가 빛을 받으면 전자와 정공이 발생, 양극과 음극이 형성되는데, 이 전극이 외부회로와 접속되어 있으면 전류가 흐르는 것이지요. 여러 장의 태양광 셀을 직렬로 연결하면 전압이 증가하고, 병렬로 연결하면 전류가 증가하고 이렇게 여러 개의 태양광 셀을 연결한 것이 태양광 모듈이랍니다.

태양광 발전의 효율을 결정짓는 것이 바로 태양광 셀의 발전효율입니다. 전류(A)와 전압(V)을 곱해서 나오는 수치가 바로 태양광 셀의 생산 전력(W)이 되는데요, 단위면적에 들어간 태양에너지 대비 최대 출력 비율을 계산한 것을 발전효율이라고 하며 세계 태양광 셀 기업들의 평균적인 발전효율은 16-18% 정입니다. 

그러나 한화는 발전효율 24.7%를 달성, 세계 최고의 기술력을 입증했다는 사실! 이러한 앞선 성과는 독일에 위치한 한화큐셀의 태양광 R&D센터가 보유한Q.ANTUM이라는 셀 고효율화 기술과 Anti-PID, Hot Spot Protection 등 태양광 시스템 안정화 기술 등이 있기에 가능했는데요, 세계 최고의 기술력을 입증했지만, 현실에 안주하지 않고 더욱더 높이, 최고를 위해 달리는 한화, 한화의 진화는 현재 진행형입니다. ^^

* 글 편집실

* 이 컨텐츠는 한화 사보 'What's Next' 내용을 각색한 것입니다.

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