재생에너지 가운데 가장 오랜 역사를 자랑하며, 가장 널리 쓰이는 태양광 에너지는 나날이 발전을 거듭하고 있다. 멀게만 느껴졌던 태양의 에너지는 이제 누구나 쉽게 사용할 수 있는 편리한 에너지원으로 변신 중이다. 정리. 편집팀
더 가깝게, 더 쉽게
태양광에너지 팩트체크
Solar Energy
고갈되지 않는 천연자원 중에서도 가장 많이 보급된 재생에너지인 태양광발전은 전력변환 효율이 현재 평균 10% 이상으로 20%까지 오르기도 한다. 특히 에너지 기술의 발전과 태양광발전 장비의 대량생산 등으로 전 세계 여러 지역에서 태양광 발전원가가 석탄이나 가스 등과 같거나 더 저렴해지는 그리드 패리티(Grid Pari-ty)* 시대에 접어들었다. 중국은 현재 태양광발전이 가스보다 저렴해졌고, 독일은 석탄발전 대비 20% 이상 저렴한 가격을 자랑한다. 한국 역시 지속적으로 생산 단가가 감소하면서 그리드 패리티 시대를 맞을 준비를 하고 있다.
*그리드 패리티: 석유 · 석탄 등을 쓰는 화력발전과 태양 · 바람 등을 이용하는 신재생에너지 발전 원가가 같아지는 시점.
태양에너지를 활용하는 두 가지 방법 태양광과 태양열은 어떻게 다를까? 태양광은 ‘빛(光)’, 즉 햇빛을 이용해 전기에너지로 변환하는 방식이다. 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생시키는 발전으로 태양광발전 모듈을 이용해 빛을 직접 전기로 바꿀 수 있다. 태양열발전은 태양에서 지구에 도달하는 열에너지를 이용한 발전방식으로 표면 온도 6000℃인 태양열을 이용한다. 태양열은 흡수·저장·열변환 등을 통해 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용된다.
별이 빛나는 이유는 핵융합 과정에서 발생하는 핵에너지 때문이다. 수소로 이루어진 거대한 가스 덩어리가 높은 열을 받아 헬륨으로 변하는 핵융합이 끊임없이 계속되는 것이다. 그런 우주의 핵융합을 지구에서 실현하려고 만든 것이 바로 인공태양이다. 이러한 핵융합 에너지의 연료인 중수소는 바닷물에 들어 있어 원료가 고갈될 염려가 없다. 게다가 바닷물에서 얻은 연료 1그램이면 석유 8톤 분량의 에너지를 얻을 수 있다고 한다. 우리나라는 1995년부터 인공태양 연구를 시작했으며 KSTAR, ITER 등 세계적인 핵융합장치를 개발 중이다.
중국 산동성에 특별한 도로가 생겼다. 바로 1km 길이의 태양광 도로다. 중국 치루 교통그룹이 개발한 이 도로는 노면 자체가 곧 태양광 발전소다. 프랑스는 세계 최초로 노르망디의 와트웨이에 태양광 도로를 건설했고, 네덜란드 역시 2만 5000km의 자전거 전용 태양광 도로가 있다. 태양광 도로는 도로에서 발전한 전력으로 전기차를 충전하거나 겨울철 빙판길 방지에도 활용할 수 있어 교통안전과 효율에도 긍정적으로 활약할 것으로 보인다.
태양과 닮은 해바라기는 광합성을 위해 빛이 강한 방향으로 줄기가 굴절되는 성질을 가지고 있다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학교와 애리조나 주립대 연구팀에서는 해바라기의 이런 특징에서 착안해 ‘선봇(Sunbot)’이라는 새로운 합성물질을 개발했다. 선봇은 해바라기처럼 햇빛을 따라 굴절한다. 연구팀은 이 물질이 태양광 패널, 스마트 글라스, 우주선 솔라세일, 레이더 등에 이용될 수 있다고 발표했다. 특히 태양전지에 활용하면 현재 20% 수준인 발전 효율을 90%까지 끌어올릴 수 있다.
태양광 패널이나 터빈 발전기 같은 특별하고 값비싼 장비가 있어야만 태양광 발전을 할 수 있는 건 아니다. 태양광에너지를 모을 수 있는 백팩이 있다.
‘선업(SunUp)’이라는 이름의 이 가방은 영국의 브루넬 대학에서 디자인을 전공한 브래들리 브리스터가 노스페이스와 협업한 졸업 프로젝트다. 선업에는 12시간 이내에 충전하는 4000mAh 배터리가 탑재되어 있어 외부 활동 중에도 전기를 필요로 하는 스마트 기기의 배터리 충전 등이 가능하다.