[과학 한스푼] "접었다 폈다, 더 강해졌네"...도심형 태양광 모듈

[앵커]

대표적인 친환경 에너지로 손꼽히는 태양광 발전은 넓은 평야나 산지 이외에도 도심 곳곳에서 볼 수 있습니다.

문제는 태양광 시설이 자연을 훼손하기도 하고, 건물에 설치했을 땐 효율이 떨어지고 화재 위험까지 있었는데요.

국내 연구진이 40년간 유지해온 소재와 구조를 모두 바꿔 종이접기하듯 다양한 모양으로 만들 수 있는 태양광 모듈을 개발했습니다.

박나연 기자입니다.

[기자]

탁 트인 부지에 태양광 발전 시설이 줄지어 설치돼있습니다.

기존 태양광 모듈은 태양열을 받아 전기를 만드는 셀이 한 프레임 안에 여러 개 배치돼 있는데, 비싼 강화유리와 플라스틱 소재의 필름으로 셀들을 감싸는 적층 구조 형태입니다.

태양광 모듈에 그늘이 지면 효율이 떨어지고, 내부적으로 전류가 막혀 화재 위험도 커집니다.

이 때문에 태양광 시설은 장애물들이 많은 도심이 아닌, 한적하고 넓은 공간에 주로 세워졌습니다.

그런데 국내 연구진이 종이접기하듯 태양광 모듈을 여러 가지 형태로 만들 수 있는 기술을 개발했습니다.

핵심은 40년 이상 이어져 온 태양광 모듈 제조 방식을 아예 뒤바꾼 것으로, 기존의 유리 없이 실리콘으로 셀을 하나씩 밀봉해 구부릴 수 있게 만들었습니다.

덕분에 다양한 형태의 도심 건물은 물론 벤치와 차광막 등에도 붙일 수 있습니다.

모듈의 전기적 연결도 기존 직렬에서 직·병렬 혼합 방식으로 바꿔 모듈에 그늘이 져도 높은 출력을 유지해주고, 화재 가능성도 줄였습니다.

[차승일 / 전기변환소재연구센터 박사 : 기존 태양광의 커다란 셀 대신에 그것들을 잘게 쪼갠 태양 전지들을 이용해서 좀 더 효율적이고 좀 더 다양한 환경에서 사용할 수 있는 태양광 모듈을 개발하게 되었습니다.]

또, 태양전지에 '형상기억합금'을 부착해 모듈이 해바라기처럼 태양을 따라 스스로 모양을 최적으로 바꿔 전력 생산량을 60%가량 높였습니다.

[윤민주 / 전기변환소재연구센터 박사 : 가연성의 플라스틱 소재를 저희가 난연 소재로 대체했기 때문에 전기적인 절연성과 내구성이 높다는 점이 있습니다.]

연구진은 후속 연구를 통해 새로 개발한 유연 태양광 모듈의 활용 범위를 넓혀간다는 계획입니다.

이번 연구 결과는 영국 왕립화학회가 발간하는 에너지 분야 과학저널 표지 논문에 실렸습니다.

YTN사이언스 박나연입니다.

영상편집: 황유민

YTN 박나연 (pny@ytn.co.kr)

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