태양광이 만드는 친환경 운송수단

지난 11월 4일 대덕 연구단지에서는 지금까지 세상에 소개되지 않은 자동차들이 모여서 스피드를 뽐내는 자동차 경주대회가 열렸습니다. 경주 차앞에서 포즈를 취하는 멋진 레이싱 걸은 없었지만, 참가자들의 눈빛과 열의는 포뮬러원 국제자동차 경주대회 못지 않았습니다. 이 대회는 한국에너지기술연구원에서 열린 모형 태양광 자동차 경주대회로 중고등학생들이 직접 설계, 제작한 모형 태양광 자동차를 이용하여 15m 코스를 최단시간에 완주하는 팀이 우승하는 방식으로 진행이 되었습니다.
 

                                                                                              출전 / http://www.hellodd.com

이 대회에서는 청소년들이 비록 모형 태양광 자동차를 사용하였지만, 실제로 태양광을 이용한 운송수단은 곧 일상 생활에서 쉽게 볼 수 있으리라고 예측합니다. 이런 태양광 탈 것은 어떤 것들이 있는지 알아볼까요?

1. 태양광 비행기

한화 데이즈에서도 이전에 소개되었습니다만, “Solar Impulse" 라고 명명된 태양광 비행기는 26시간이나 연속비행에 성공해 이 분야에서 세계기록을 보유하고 있습니다. 200 피트 길이의 날개에 1만 2천개의 태양전지를 달고 평균시속 31 마일로 비행할 수 있기 때문에 레이더에도 쉽게 감지되지 않는다고 하니, 군사용으로도 사용이 가능할 것 같습니다.

                                                                                                               출처 / EcoFriend

2. 태양광 자동차

Sunswift IVy 라 불리는 태양광 자동차는 학생들에 의해서 설계되고 제작되었으며, 시속 90 km 이상의 속도를 낼 수 있어서 태양광 자동차 속도면에서 세계 기록을 보유하고 있습니다.  실리콘 태양전지로 이루어져 1200 와트의 파워를 자랑합니다. 실제 경주용 차량 처럼 공기 저항을 최소화하기 위해 적용된 납작한 디자인이 돋보이네요.

                                                                                                               출처 / EcoFriend

반면, 실리콘 태양전지를 장착한 자동차보다는 느리지만 아주 싸게 만들 수 있는 태양광 자동차도 있답니다. 2008년 일본의 Taiyo Yuden이란 회사에서는 무게를 고려하여 가벼운 플라스틱 판 위에 값싸고 쉽게 만들 수 있는 염료감응 태양전지를 붙여서 태양광으로 움직이는 자동차를 만들어서 태양전지 자동차 대회에 출전하였습니다. 이 대회는 3일간 25 km 떨어진 두 도시간의 완주 횟수로 순위를 결정합니다.

위에서 보시다시피, 염료감응 태양전지 자동차는 힘을 내기 위해 공기저항 최소화 측면보다는 태양전지 판을 되도록 표면에 많이 부착하는 전략을 택했습니다. 왜냐면, 다른 태양전지에 비해서 힘이 좀 부족하거든요.... 이런 이유 때문에 실리콘 태양전지를 장착한 다른 경쟁 차와는 다른 외형 (사각형 모양)을 갖게 되었습니다.

그렇다면, 과연 레이스의 결과는 어떻게 되었을까요? 예선을 가볍게 통과하고, 고가 고효율의 태양전지 자동차들이 포진한 본선 라운드에서도 당당하게 전 레이스를 완주하여 전체 순위 26위를 달성하였습니다.   

3. 태양광 보트

세계에서 가장 큰 태양광 동력 보트인 Turanor는 120 kW 의 동력을 내는 전기 모터를 태양전지를 통해서 에너지를 공급받습니다. 최대 14 노트의 속도에 40 명의 승객들이 최고급 시설이 구비된 보트에서 세계를 돌아다니며 크루즈 여행을 할 수 있다고 하네요. 

                                                                                                               출처 / EcoFriend

지금까지의 자동차나 기차와 같은 운송수단은 공해물질이 많이 배출되는 화석연료를 사용하기 때문에 환경오염의 주범으로 따가운 눈총을 받아 왔습니다. 하지만, 이제는 태양광 에너지를 이용하여, 공해물질 배출이 전혀 없는 친환경의 대표주자로서 변신할 날도 멀지 않았는데요.

여기서 중요한 것이 있습니다. 태양광 운송수단의 발전을 앞당기기 위해서 주목해야 하는 것이 '태양전지'라는 것이죠. 친환경에너지인 '태양광'을 보다 더 활용할 수 있는 태양전지 개발기술이 그 무엇보다 중요한 시점입니다. 이러한의 의미에서 최근 태양전지 생산능력을 2.2GW로 확장하는 등 태양광 산업에 공격적인 행보를 보여주고 있는 한화의 미래가 기대되는 건 당연한 것이라 할 수 있겠죠?




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고민재 ㅣ KIST 태양전지연구센터 선임연구원 현재 한국과학기술연구원(KIST) 태양전지연구센터 선임연구원으로 활동하고 있습니다. 태양광 및 신생에너지와 관련된 자세한 문의는 mjko@kist.re.kr로 해주세요.