에코 롱롱

우리 친구들, 태양으로 빛을 모아 전력을 생산하는 방식을 ‘태양광 발전’이라고 하는데요. 이러한 태양광 발전에서 가장 중요한 장비가 바로 ‘태양광 패널’입니다. 최근 태양광 패널의 기능이 크게 발전하고 있다고 해서 소개하려고 합니다.

첫번째로 해가 져도 일을 하는 태양광 패널을 소개합니다. 태양광 발전은 특성상 밤이 되면 태양광 패널이 태양빛을 받을 수 없어 에너지를 확보하기 어렵다는 한계가 있어요. 그래서 미국의 한 대학의 연구진이 ‘복사 냉각’현상에 주목해 밤에도 에너지를 만들 수 있는 태양광 패널 기술을 개발했다고 합니다. 복사는 물체로부터 열이 방출되는 것을 말해요. 해가 지면 땅의 온도가 떨어지는 것이 대표적인 ‘복사 냉각’ 현상으로 낮에는 태양에 의해 땅의 온도가 높아지지만 해가 지면 반대로 온도가 낮아지고, 땅에 비해 공기는 복사 냉각 현상이 적게 일어나 공기가 땅보다 온도가 높은 현상이 나타나는데, 이 때 땅과 공기 사이에 온도차가 생긴답니다. 이 온도차를 이용해 전력을 생산하는 ‘열전 소자’ 장치를 태양광 패널에 설치하여 작은 발광다이오드(LED) 조명에 불을 밝히거나 휴대전화 충전 등에 사용할 수 있는 정도의 전력을 생산할 수 있어요. 지금 현재는 밤에 생산할 수 있는 전력량이 많지 않지만 추후 기술 확대로 더 많은 전력을 생산할 것으로 기대되고 있답니다.

두번째 소개할 태양광 패널은 정전기의 반발력을 이용해 태양광 패널 스스로 청소하며 깨끗하게 유지할 수 있다고 해요. 태양광 패널에 오염 물질이 붙으면 태양빛을 제대로 모을 수 없어요. 그래서 태양광 패널을 청소하기 위해 매년 약 380억리터, 최대 200만 명이 식수로 사용할 수 있는 양의 물을 사용하고 있는 상황인데요. 미국의 한 대학 연구진에 의해 청소 시 사용되는 물 소비량을 현저히 줄일 수 있는 기술을 개발했다고 합니다. 우선, 태양광 패널 표면 미세 전류가 흐를 수 있는 매우 얇고 투명한 막을 씌우고, 그 위에는 얇은 금속 막대가 설치하는데요. 태양광 패널에 오염물질이 쌓이면 얇은 막과 금속 막대가 패널과 오염물질에 각각 전하(물체가 띠고 있는 정전기)를 부여하여 둘 사이에 밀어내는 힘이 생기면서 오염물질은 패널의 표면에서 뜨게 돼 오염물질이 저절로 떨어지게 된답니다. 복잡한 장치 없이 정전기의 반발력(서로 밀어내는 힘)을 이용해서 태양광 패널을 깨끗하게 청소할 수 있다니 놀랍기만 하네요.

진화하는 태양광 패널! 밤에도 일하고, 스스로 청소도 하니 점점 똑똑해지고 있어요. 우리 친구들도 앞으로 더욱 발전하는 태양광 패널을 기대해보도록 할까요?

▲ 에코 롱롱 차량 위에 설치한 태양광 패널 모습 (출처: 에코 롱롱)

참조 : 「진화하는 태양광 패널… 밤에도 일하고, 스스로 청소하고!」 『어린이 동아』 2022. 4. 13.