[그린에너지시대] 태양광은 빛으로 전기를..태양열은 열로 난방을

[사진설명] 진해시 태양열시스템.

◆태양광=태양광 발전시스템의 구성물은 태양전지(Solar cell)로 채워진 모듈(Module)과 축전지, 전력변환장치로 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생시킨다.

기술개발 현황은 1970년대 초부터 대학과 연구소를 중심으로 연구해오다가 1988년부터 대체에너지개발 촉진법에 따라 저가화와 효율향상을 위한 태양전지 제조와 시스템 이용의 기술개발을 병행했다.

국내는 세계1위 기술경쟁력을 갖고 있는 반도체와 TFT-LCD 산업기반을 활용해 세계 태양전지 산업을 주도할 수 있는 잠재력을 보유했다. 결정질 실리콘계 태양전지는 국산화돼 생산체제를 갖췄으며 제조기술과 시스템 이용기술은 선진국 대비 80% 수준이다.

태양전지의 저가화를 위한 실리콘계 박막 태양전지는 현재 태양전지 자체보다는 박막성장법 연구를 진행중이다. 박막성장은 거의 진공상태에서 진행하므로 느리다는 단점을 갖고 있지만 고속 박막성장 기술을 개발할 경우엔 실용화 가능성이 무척 높아진다. 

◆태양열=태양열의 흡수·저장·열변환 등을 통해 건물의 냉난방과 급탕 등에 활용하는 기술로 태양열 시스템은 집열부와 축열부, 이용부로 이뤄진다.

태양열에너지는 에너지밀도가 낮고 계절별·시간별 변화가 심한 에너지이므로 집열과 축열기술이 기본이다. 집열부는 태양으로부터 오는 에너지를 모아 열로 변환하는 장치로 가장 중요한 부분이다.

빛이 집열판 속으로 들어오면 검은색 내부에 부딪쳐 적외선으로 바뀌는데 적외선은 투명층을 통과하지 못하므로 내부가 점점 뜨거워진다. 이렇게 뜨거워진 내부는 열을 흡수했다가 전달하는 매체가 흐르는데 이 뜨거워진 매체는 물과 열교환해 난방용 또는 온수용 물을 만들어낸다. 축열부는 열교환돼 난방용 온수 등을 저장한다.

태양열은 무공해·무제한 청정에너지원으로 유지보수비가 저렴하고 다양한 곳의 활용성을 자랑하지만 초기 설치비용이 많고 겨울철에는 조건이 불리하다. 태양열은 태양광 보다 대기업 참여가 저조해 기술개발이 더딘 상황이다.
 
김준성 기자 fresh@

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