[과학을읽다]태양광발전, 일상 속으로 점점 더 깊이?

태양광 에너지폰으로 한 때 화제를 모았던 삼성 '블루어스' 스마트폰. [사진=유튜브 화면캡처]

[아시아경제 김종화 기자]태양광발전 기술이 다양한 형태로 변신하고 있습니다. 신재생에너지 가운데 가장 발달된 분야가 태양광발전인데 태양광발전이 변신을 통해 일상으로 점점 더 깊이 파고들고 있습니다.

최근에는 태양광을 전자기기 배터리 충전에 활용하거나, 다른 기술과 결합을 통해 친환경 에너지의 효율을 높이려는 도전도 계속되고 있습니다.

스마트폰 제조사인 샤오미는 지난 8월 세계지적재산권기구(WIPO)에 '태양광 패널 탑재 스마트폰'을 특허 등록했습니다. 디스플레이가 없는 후면카메라 아래 공간을 활용, 미니 태양광패널을 부착해 배터리를 충전하는 방식입니다.

샤오미 이전에도 삼성전자나 LG전자, 애플 등이 비슷한 기술로 특허를 신청하기도 했습니다. 삼성전자는 태양광 충전 스마트폰 '블루어스’를 출시했지만 시장의 반응이 기대 이하여서 업그레이드 제품 출시를 미루고 있고, LG전자는 태양광 패널이 내장된 범퍼 액세서리를 출시하기도 했습니다.

애플도 2010년 태양전지를 아이팟에 탑재하는 특허를 출원했지만 상용화되지 않았습니다. 업계에서는 그동안 태양광 충전 스마트폰에 대한 시장 반응이 부진했던 만큼 샤오미의 특허 출원에도 크게 기대하지 않는다는 분위기입니다. 그러나 업계는 제조사들의 이런 움직임은 미래를 위한 포석이라고 판단하고 있습니다.

제조사들은 특허 확보는 기본이고, 태양전지 전문가들을 확보하려는 노력도 계속하고 있다고 합니다. 업체간 물밑 경쟁이 치열하게 펼쳐지고 있는 만큼 기술적으로 상당한 진전을 이루고 있는 것으로 전해졌습니다. 업계에서는 조만간 놀라운 제품이 시장에 나올 것으로 기대하고 있는데, 특허 등록에도 샤오미에 대한 기대는 후순위로 밀리고 있습니다.

태양광으로 배터리를 충전하는 솔라 루프(태양광 패널 지붕)가 탑재된 자동차도 국내에서 출시됐는데, 태양광패널로 충전해 달릴 수 있는 자동차 제조사들의 주행거리 경쟁도 본격화 됐습니다.

지난 3월 출시된 현대자동차의 신형 소나타 하이브리드는 솔라 루프 시스템으로 야외에서 하루 6시간씩 충전(우리나라 1일 평균 일조 시간)하면, 리터당 20㎞를 더 주행할 수 있고, 1년 동안 총 1300㎞가 넘는 거리를 더 달릴 수 있다고 합니다.

네덜란드 스타트업 라이트이어가 개발한 '라이트이어 원'은 자동차 보닛과 지붕에 태양광 패널을 장착해 배터리를 충전하는 시스템인데 완충전 상태에서 725㎞를 주행할 수 있다고 합니다. 태양광으로 자동 충전되므로 별도 충전하지 않아도 수개월 동안 약 400~800㎞를 달릴 수 있다는 것이 업체의 설명입니다.

자동차 보닛과 지붕에 태양광 패널을 장착해 배터리를 충전하는 '라이트이어 원'은 완충전 상태에서 725㎞를 주행할 수 있습니다. [사진=유튜브 화면캡처]

호주의 EVX 벤처스가 디자인한 2인승 태양광 스포츠카 '이모투스(Immotus)'는 상단에 장착된 태양광패널로 시속 60㎞로 주행할 수 있습니다. 시속 85㎞로 올리면 최대 547㎞까지 주행이 가능하고, 태양광을 얻기 어려운 흐린 날이나 야간에는 400㎞ 정도 달릴 수 있습니다.

에너지의 효율을 높이기 위한 다른 에너지원과의 이종결합(하이브리드)도 시도되고 있습니다. 캐나다 풍력에너지연구소는 단지 내 풍력발전기 터빈에 100㎾ 이하 태양광 패널을 접목하는 기술을 개발하고 있습니다. 태양광·풍력 등 친환경 에너지를 보다 효율적으로 생산·관리할 수 있는 기술을 개발하기 위한 도전입니다.

연구소는 풍력발전기 터빈에 태양광 패널을 설치했을 때 두 재생에너지원이 서로 어떻게 보완하는지를 집중 연구한 뒤 내년에 상용화할 계획입니다. 이 연구소는 과거에도 혹등고래의 지느러미에서 힌트를 얻어 풍력발전기에 요철을 더해 이전의 풍력발전기보다 2배의 회전속도를 내 발전효율을 크게 높이기도 했습니다.

미국 테네시주 채터누가 메트로폴리탄 공항은 태양광발전으로 전력의 100%를 충당합니다. 공항 인근 약 5만㎡의 부지에 태양광 발전설비를 구축하고, 지난 6월부터 태양광발전으로 공항을 가동하는 미국 최초의 공항이 됐습니다. 공항은 잉여전력은 주변 지역에 판매해 수익도 창출할 수 있을 것으로 보고 있습니다.

화석에너지의 고갈이 초읽기에 들어가고, 무분별한 화석에너지 사용으로 인한 환경오염이 인류의 생존을 위협할 지경에 이르면서 인류는 다시 '자연'에서 희망을 찾고 있습니다. 일상으로 점점 더 깊이 들어올 태양광 에너지가 기대됩니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr