페로브스카이트, 무게 가벼워 우주항공 분야 차세대 기술로 낙점… 환경오염 발생 우려도[Science]

습기·열·빛에 민감한 취약점
‘배리어 필름’ 기술 통해 보완

게티이미지뱅크

차세대 디스플레이·태양전지 소재로 주목받는 페로브스카이트의 전망이 마냥 장밋빛이기만 한 것은 아니다. 유안타증권 보고서에 따르면 페로브스카이트의 기술적 과제로는 습기·열·빛에 민감해 환경에 따라 성능 저하가 발생한다는 점이 꼽힌다. 페로브스카이트가 납을 기반으로 제작돼 환경오염 발생 우려가 남는다는 점, 박막의 고품질 대면적화와 대량 양산 경험이 더 필요하다는 점도 아직 해결해야 할 과제다.

다만 습기와 산소 등에 취약하다는 약점 역시 기술 혁신에 따라 극복되고 있다. 코스닥 상장사인 아이컴포넌트는 페로브스카이트의 약점을 완벽하게 보완하는 고성능 ‘배리어 필름’ 기술을 통해 상용화 문턱을 낮출 수 있다고 자신하고 있다. 현 시점 기준으로 일본·중국·유럽·미국 등 글로벌 시장에서 플렉시블 페로브스카이트를 개발하는 거의 모든 핵심 플레이어들과 기술적으로 연결되어 있다는 게 회사 측 설명이다.

우주항공 분야에서도 기존 태양광 패널은 무거운 탓에 운송 비용이 막대하지만, 초경량인 플렉시블 페로브스카이트는 혁신적 대안으로 주목받는다. 아이컴포넌트는 우주의 극한 방사선과 온도 변화를 견디는 무색 폴리이미드(CPI) 기반 배리어 필름의 기술 로드맵을 수립한 상태다. 김양국 아이컴포넌트 대표는 “전 세계 어떤 기업이 페로브스카이트 태양전지 시장을 석권하더라도, 그 제품의 수명을 책임지는 핵심 소재는 아이컴포넌트의 것이 될 것”이라며 “미래에 우주 데이터센터가 구축되고 페로브스카이트 태양전지가 채용된다면, 거기에는 반드시 아이컴포넌트의 제품이 적용될 것이라고 확신한다”고 밝혔다.

정부에서도 지난해 발표된 국정과제 5개년 계획의 핵심과제로 재생에너지 중심 에너지 대전환을 포함하는 등 태양전지에 대한 지원을 확대하고 있다. 현재 태양전지 시장은 실리콘 기반 제품이 주도하고 있지만, 향후 페로브스카이트-실리콘 탠덤 구조가 차세대 기술로 자리 잡을 전망이다. 정부는 초고효율 탠덤 셀 및 모듈 기술을 선제적으로 확보, 오는 2030년까지 셀 효율 35%를 달성한다는 계획을 세운 상태다.

조재연 기자