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한화 인사이트/한화 태양광

투명 기와로 태양광 발전을? 태양광 패널의 다양한 변신!



태양광 패널 하면 어떠한 이미지가 떠오르시나요? 짙은 푸른빛이 맴도는 넓은 판을 태양을 잘 받기 위해 하늘을 향해 세워놓으면 빛을 받아 광택을 뽐내며 서 있는 자태가 주로 떠오르고는 합니다. 그런데 몇 년 전부터 태양광 패널이 다양한 형태로 변신을 시도하고 있답니다. 한번 살펴볼까요?





태양광 패널이 매우 얇고 잘 휘어진다면 어떻게 활용이 가능할까요? 일단 휴대폰에 종이처럼 붙여서 따뜻따뜻한 햇살 아래 이리저리 뒤집으며 충전을 시킬 수 있을 거구요. 노트북이나 웨어러블 기기 표면에 붙여서 다른 충전 작업이 필요 없이 바로바로 사용할 수 있을 것 같습니다. 또! 지붕 위에 무겁고 거대한 태양광 패널을 힘들게 설치하는 대신 지붕에 슥슥 붙여서 가볍고 산뜻하게 태양광 발전이 가능하게 할 수도 있겠죠?



▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [이미지 출처-Tech Insider (바로가기 클릭)]


그렇다면 이런 기술은 언제쯤 상용화가 가능할까요? 폴란드 기업 살루테크놀로지스(Saule Technologies)가 종이처럼 얇고 잘 휘어지는 태양광 패널을 개발했다고 하는데요. 생산단가도 기존의 플렉시블 태양광 패널에 비해 저렴해서 태양광 업계 관계자들의 관심을 끌고 있습니다. 하지만 아직 상용화하려면 여러 단계를 거쳐야 한다고 하는데요. 이 기술이 우리 일상에 자리 잡으면 어쩜 ‘전기 플러그’는 정말 유물처럼 될 수도 있을 것 같습니다.


이 태양광 패널을 가능하게 만드는 건 페로브스카이트(회티타늄)란 광석인데요. 태양광 칼럼에 자주 등장하는 이 광석은 태양광 패널을 더 저렴한 가격으로 더 얇고, 더 유연하게 만들어주는 특성을 지녔답니다. 이 광석을 이용해 핸드폰을 충전할 수 있는 패널이 초기 단계 모델로서 개발된 상태구요. 현재는 적용 가능한 더 견고한 디자인을 고민 중에 있다고 합니다. 이 기술이 보편화된다면 핸드폰 배터리가 방전되는 일이 없어질 수도 있습니다. 어쩌면 핸드폰 충전기가 없는 세상이 올지도 모르겠죠?





휘어지거나 얇은 태양광 패널이 있는가하면 태양광 발전이 가능한 ‘투명 기와’도 있습니다. 스웨덴의 친환경 에너지 기업인 솔테크에너지(SolTech Energy)사가 개발한 제품인데요. 기존 태양광 패널이 지붕 위에 커다란 구조물을 설치해야 하는 식이었다면 이 투명 기와는 기존 기와의 모양은 그대로 유지한 채 투명 유리로 만들어 태양광 발전이 가능하게 한 것인데요. 원리는 투명 기와 밑에 설치된 태양광 패널이 햇빛을 그대로 받아 전기를 발생시키는 것입니다.



▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [이미지 출처- [이미지 출처 – Bizion (바로가기 클릭)]


이 투명 기와는 기존 기와와 같이 조립이 가능한 형태구요. 쉽게 깨지지 않아야 하기 때문에 특수 강화유리로 만들어졌다고 하네요. 기존 기와가 주는 흙의 느낌과 색깔을 표현할 수는 없지만 지붕 위에 설치하는 태양광 패널의 색다른 디자인을 제시했다는 점에서 많은 건축가들의 주목을 끌었다고 하는데요. 기와집이 많은 우리나라의 경우도 한번 시도해볼 법 하지만 아직은 비용 문제 등으로 투명 기와를 많이 볼 수는 없는 상태입니다.






우리나라에서도 몇 년 전부터 다양한 태양전지를 개발 중에 있습니다. 한국과학기술연구원(KIST)의 연구팀은 투명하면서 잘 휘는 염료감응 태양전기 기술을 개발했는데요. 염료감응 태양전지는 햇빛을 흡수하는 염료를 이용해 태양에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치로 값싼 염료와 나노기술을 이용해 투명하면서도 다양한 색상을 낼 수 있다는 장점이 있습니다. KIST의 또 다른 연구팀은 작년에 휘어지는 유기태양전지 소재를 고가의 인듐소재가 아닌 은나노선을 대량 합성해 저가로 생산하는 기술을 개발하기도 했는데요. 이런 노력들이 계속되면 더 저렴하고 더 안정적인 기술에 이르러 새로운 형태의 태양광 패널들이 우리 삶을 직접 변화시킬 수 있으리라 기대해봅니다.




위의 기술들이 초근접한 미래에 우리 삶을 변화시킬 기술들이라고 하면 현재 시장에 나와 있는 제품 가운데 태양광을 가장 잘 흡수할 수 있도록 나온 것은 실리콘 웨이퍼 안에 거울을 설치한 제품인데요. 셀 생산 규모로 세계 최대의 태양광 회사인 한화는 이러한 기존 제품보다도 태양에너지 흡수율이 10% 정도 더 높은 ‘퀀텀 셀’을 이미 시장에 선보였습니다. 기존 제품인 실리콘 웨이퍼는 빛의 일부를 그대로 통과시켜 발전시키지 못했다면 ‘퀀텀 셀’은 알루미늄 합금 등을 이용해 반사경을 태양전지 내부에 설치하여 이런 손실을 최소화한 것인데요. 어떠세요? 지금 이 순간에도 태양광 관련 기술은 계속해서 끊임없이 개발 중이라는 사실, 감이 오시나요?


우리에게 한 가지 모습으로만 익숙했던 태양광 패널이 세계 여러 태양광 기업에서 진행 중인 각양각색의 기술 개발로 인해 앞으로는 여러 가지 모습으로 변신 가능할 것 같은데요. 우리도 유연한 자세와 환경을 생각하는 투명한 마음가짐으로 친환경에너지와 관련된 새로운 변화를 잘 받아들여보는 것이 어떨까 싶습니다.







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