태양광 발전섬유로 '1인 발전소 시대' 열린다...日, 기술 개발 활발
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태양광 발전섬유로 '1인 발전소 시대' 열린다...日, 기술 개발 활발
  • 한익재 기자
  • 승인 2017.05.15 18:41
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기존 실리콘 재료를 구상으로 가공하거나 유기계 소재 활용..."가능성 무궁무진"

평면인 태양광 실리콘을 구상으로 가공하거나 유기계 소재를 활용해 옷감이나 커튼, 신발 등에에서 태양광 발전을 하는 시대가 실용화 단계에 들어서고 있다.

거창하게 지붕에 태양광 패널을 깔지 않더라도 생활필수품에 태양광 패널을 깔아 발전을 할 수 있는 1인 태양광시대가 열리고 있는 것이다.

'후쿠이현 공업기술센터'는 실리콘을 기존과 달리 평면이 아닌 구상으로 가공함으로써 1.2㎜의 구상 태양 전지를 개발하고 본격적인 상업화를 앞두고 있다.

위아래에 플러스, 마이너스 극의 구상 태양 전지를 2개의 도전선에 끼워 태양광 발전실을 제작, 금속섬유와 동등한 도전성을 지니며 천으로 가공할 수 있는 굴곡성·신장성을 확보했다.

후꾸이현기술공업센터에서 개발한 태양광 섬유.

태양광 발전실과 범용 섬유를 섞어 만든 천은 자유자재로 굽힐 수 있는 것이 특징이며, 다양한 방향에서 빛을 받아 발전 가능한 것이 장점이다.발전량은 태양광 발전실이 짜여진 밀도에 의해 정해지며 일반적인 태양광 패널의 1/4 정도 효율이다. 운동화 브랜드 아식스와 공동으로 신발 앞부분이 빛나는 운동화를 개발하는 등 패션 업계 등과의 공동개발 움직임 활발하다.
 
코트라는 "스마트 의류 개발 및 IoT 환경 조성에 필요한 센서 전원으로서도 활용 가능하다"며 "태양광 발전실을 사용하면 재해 시 침낭 및 이불에 포함된 발전실에 의해 발전된 전기로 휴대전화 충전 등도 가능할 것으로 예상한다"고 설명했다.

일본의 '스미노에 직물'은 도쿄공업대학 등과 공동 연구를 통해 지난해 3월 실리콘을 사용하지 않은 태양광 발전섬유를 개발했다.
 
유기 박막계 태양 전지의 일종으로, 마이너스 극이 될 금속제 심재 주위에 표면 정기 상태를 정돈해주는 소재를 도포 후 활성층(발전부분), 플러스 극이 될 투명전극층을 차례로 도포해 완성하는 구조다.

'스미노에 직물'은 자사 커튼 등에 활용하는 방법을 검토 중이며, 신소재 개발 등을 해 2019년 양산화를 목표로 하고 있다.
 
'미쓰비시 케미컬 홀딩스' 산하 '미쓰비시 화학'은 '15년도에 투명한 필름에 유기재료를 도포한 '시스루 발전 필름'을 개발, 창문에 붙이는 새로운 태양 전지를 발표했다.
 
독자 개발한 유기 재료를 얇고 균일하게 도포할 때 광디스크 제조기술을 응용해 2016년에 변환 효율을 6%까지 상승시켰다.
 
실리콘 결정을 사용한 태양 전지의 1/50에 해당하는 0.4kg 정도의 무게가 장점이며, 굽힐 수 있어 오피스 빌딩 및 자동차 창문에도 사용가능할 것으로 예상된다.

코트라는 "의복 제작을 위한 태양 전지 개발은 아직 시작 단계로 가능성이 무궁무진하다. 일본 기업의 신규 참여는 더욱 활발해질 것으로 예상되고 있어 우리 기업도 일본 기업의 개발 동향을 참고해 대처할 필요가 있다"고 지적했다.

 

한익재 기자  gogreen@greened.kr

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