덴마크, 태양에너지 전환용 신소재 발견
KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-12-28
그동안 이론적으로 간직하였던 태양에너지를 이용하기 위한 본격적인 관련 기술 및 개발이 일어나고 있다. 변하지 않고 일정하고 인간에게 주어지는 이 태양의 힘을 에너지로 바꾸는 노력이 일어나고 있다.

호주에서 잠재성 있는 태양에너지 응용을 위한 광전기 에너지로의 전환에 적합한 감광성 재료가 개발되었고[GTB2007030022], 중국에선 네이멍구(內蒙古) 사막인 어얼두어스(鄂?多斯)시에 205 kW급 시범 발전소가 건설되었다. 이는 태양의 빛을 모아서 발전시킬 수 있는 시스템이다. 8면이 반사경으로 둘러싸여 태양 빛을 모으는 이 기기는 기존 고정 평면 규소 전지의 2.5~4배나 된다[GTB2007090432].

미국 또한 에너지부에서 태양에너지 전환을 위한 기초 연구 지원을 아끼지 않고 있다. 에너지부는 주로 태양 에너지의 전기 전환(14개의 프로젝트, 3년간 990만 달러)과 태양 에너지의 화학 연료 전환(13개의 프로젝트, 3년간 1,280만 달러)을 지원하고 있다.[GTB2007050488]

그런데 덴마크의 한 대학에서 태양에너지를 전기로 전환하는 소재인 나노 플레이크(flake)라는 신소재가 발견되었다. 이는 태양 에너지로부터 발전을 하는 것을 훨씬 더 효과적으로 할 수 있도록 하면서 태양력에 혁명을 일으킬 수 있을 신소재이다.

연구자 Martin Aagesen은 코펜하겐 대학(http://www.ku.dk/english/)의 나노 과학 센터와 Niels Bohr 연구소의 박사과정에 있는 학생이다. 그는 박사논문을 연구하는 동안 이 새로운 소재를 발견했다.

Aagesen은 새로운 태양 전지의 개발 분야에서 그 기술을 이용하기 위해 설립된 회사인 SunFlake의 이사이기도 하다.

"우리는 나노 플레이크가 태양 에너지의 30%를 전기로 전환할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 믿는데, 이는 오늘날 우리가 전환하는 양의 2배"라고 Aagesen은 말했다.

"나는 완벽한 수정과 같은 구조를 발견했다. 그것은 매우 희귀한 광경이다. 완벽한 수정같은 구조인 반면 우리는 그것이 모든 빛을 흡수했다는 것을 알 수 있다. 그것은 완벽한 태양 전지가 될 수 있을 것"이라고 Aagesen은 설명했다.

"그 잠재력은 의심할 여지가 없다.우리는 그 과정에서 나노 기술의 이용 때문에 비싼 반도체용 실리시움(silicium)을 덜 사용하기 때문에 태양 전지의 생산 비용을 절감할 수 있다. 동시에 미래의 태양 전지는 태양 에너지를 더 잘 이용할 수 있을 것이다. 태양 전지 내에서 에너지 수송의 거리가 더 짧아질 것이며 에너지 손실도 줄어들 것"이라고 Aagesen은 말했다.

태양에너지를 이용하기 위한 다방면의 지원과 연구가 계속될 것이다. 빛을 잘 흡수하는 소재와 반사경 개발, 전기로 전환할 수 있는 전환시스템 및 에너지 저장 및 수소에너지와 관련하여 복합적인 태양에너지 이용을 위한 노력은 선진국가와 태양을 이용할 수 있는 환경에 처한 국가에서 진행될 것이다. 한국은 태양에너지를 이용할 수 있는 적합한 환경이 많지 않지만, 다른 국가의 동향을 참고하여 적합한 나노소재와 전환시스템 개발 관련 부가가치 기술을 개발하는데 노력해야 한다.[기사 작성자 의견]