한수원블로그
삶에 활력(力)을 더하는 이야기
모바일메뉴 열기
검색창 닫기

무궁무진한, 태양에너지

  • 2015.04.03.
  • 2523
  • 블로그지기
  • 페이스북
  • 트위터
  • 카카오
  • 인쇄

무궁무진한, 태양에너지

 

인류의 첫 색, 빨강.
한 인류학자가 말하길 인류가 가장 먼저 인식한 색은 빨강이라고 합니다.
매일 뜨고 지는 해를 바라보며 빨간색을 가장 먼저 인식했다는 것이죠.
그만큼 태양은 우리에게 밀접한 관계를 가지고 있습니다.

인류뿐만 아니죠.
심해저의 화산 근처 극한 환경에 사는 몇몇 생물을 제외하면 지구에 사는 모든 생물들은 태양의 에너지를 이용해 살아간다고 할 수 있습니다.

태양은 풀을 키우고 이 풀은 초식동물의 먹이가 됩니다.
그리고 초식동물은 육식동물의 먹이가 됩니다.

바다 생물들도 태양을 받아 번식하는 플랑크톤과 해초, 그리고 이를 먹고 자라는 바다생물들을 시작으로 먹이사슬이 만들어지죠. 태양은 언제나 그 빛으로 지구를 감싸 안아 지구의 모든 생물들을 키우고 있습니다.

그렇게 보면 지구의 생물들은 모두 태양광 에너지로 움직이고 있는 것 아닐까요?

 

생물 만이 아닙니다.
지구에서 일어나는 대부분의 자연현상, 즉 풍력이나 파력, 수력, 바이오매스 등도 2차 태양자원으로 간주하고 있죠.
그렇게 보면 우리가 아는 많은 신재생에너지는 바로 태양의 힘으로 움직이는 것입니다.

게다가 태양이 지구에 미치는 힘은 매우 거대하죠.
쉽게 생각하면 여름철 우리를 괴롭히는 태풍도 바로 태양의 힘에 의해 발생합니다.
만약 우리가 태풍이 만들어지는 힘을 에너지로 바꿀 수 있다면 어마어마한 에너지를 얻을 수 있지 않을까요?

 

이렇게 지구에 영향을 미치는 태양의 힘은 과연 무엇일까요.
그것은 바로 복사에너지입니다.

이 에너지는 지구의 모든 것에 영향을 미칩니다.
대기의 움직임과 바다의 조류, 물의 증발로 시작되는 물의 순환 또한 태양의 영향을 받습니다.
하지만 우리는 이 거대한 에너지를 아직은 적극적으로 활용하지 못하는 편입니다.

하지만 인류는 이 태양에너지를 이용하기 위해 많은 도전을 해왔습니다.
전설로 여겨지는 알렉산드리아의 파로스의 등대나, 혹은 아르키메데스가 적을 물리치기 위해 잘 닦은 방패로 태양빛을 반사시킨 것은 시작일뿐이었습니다.

이제 사람들은 이 무궁무진한 에너지를 보다 적극적으로 이용하려 하고 있습니다.

 

태양에너지를 사용하다

 

◆ 태양에너지를 사용하다

인류가 태양에너지를 적극적으로 이용한 최초의 형태는 어떤 것일까요?
예를 들면 바닷물을 증발시켜 소금을 얻는 것이 있죠. 좀 더 적극적인 형태로는 온실을 들 수 있습니다.

물론 온실에는 겨울철에도 식물이 자랄 수 있도록 난방 장치를 설치하지만 태양빛이 투과할 수 있는 창을 만드는 것은 꼭 필요합니다.

이 온실은 조선에서 최초로 만들어졌습니다. 1471년 1월에 기록된 성종실록을 보면 임금께 영산홍을 올렸다는 기록이 남아있습니다.

어떻게 겨울에 봄에 피는 철쭉과의 일종인 영산홍을 올릴 수 있었을까요.
그것은 15세기 중반에 쓰인 산가요록(山家要錄)이 발견되면서 의문이 풀렸습니다.
이 책에는 바로 온실 건축에 관한 기록이 남아있었기 때문입니다.

지금까지 세계 최초의 온실로 알려진 것은 1619년 독일입니다.
그러니 조선시대의 온실이 이보다 앞서있다는 것은 분명한 일이죠.
이때의 온실은 다른 보조열원을 사용해야 하며, 그 목적도 식물을 키운다는 것에 한정되어 있습니다.

그러나 온실효과는 난방도 가능하게 했습니다. 그렇게 해서 만들어진 것이 태양열 난방입니다.
태양열 난방은 태양열 집열판 밑에 물이 돌 수 있는 파이프를 연결해서 물을 데우는 것입니다.

집안의 난방을 위해서는 대규모의 설비가 필요하지만 온수사용을 목적으로 설치할 경우 소형 집열판으로도 4식구가 사용할 수 있는 온수를 충분히 얻을 수 있으며 그 온도 또한 꽤 높다고 합니다.

하지만 이 정도로는 신재생에너지라고 부르기에는 조금 부족한 감이 없지 않습니다.
왜냐하면 우리가 가장 많이 사용하는 것은 바로 전기이기 때문이죠.
그리고 신재생에너지로서의 태양광에너지도 바로 태양광발전에 초점을 모으고 있습니다.

 

주목받는 태양광에너지

 

◆ 주목받는 태양광 에너지

2004년 1월 4일에 화성에는 두 대의 화성 탐사로봇이 착륙합니다.

바로 스피릿과 오퍼튜니티죠. 이들은 당초에 화성시 간으로 90일의 활동을 예상했었습니다.
하지만 90일이 지나고 900일도 지나도 활동을 계속했죠.

그런데 2010년에 두 대의 탐사로봇 중 스피릿이 화성 크레이터에 빠져 움직이지 못하게 됩니다.
그리고 스피릿을 움직이게 했던 에너지원인 태양전지판(태양광 패널)에 먼지가 쌓이면서 전력을 생산하지 못하게 되어 마침내 2010년 3월 22일에 통신이 완전히 두절되어버렸죠.

나사는 스피릿을 포기하지 않고 스피릿을 되살릴 수 있는 방법을 공모한다는 발표를 하기도 했었죠.

물론 스피릿의 형제 로봇인 오퍼튜니티는 아직도 화성에서 탐사 임무를 계속하고 있습니다.
지구도 아닌 화성에서 단지 태양에너지에만 의존해서 10년이 넘게 활동하고 있는 것이죠.

그리고 우리가 태양에너지에 대해, 태양에너지를 통한 전력 발전을 이야기할 때에 바로 스피릿과 오퍼튜니티를 움직였던 태양광 패널을 가리키는 것이 일반적입니다.

 

물론 반사판을 이용해 태양열을 한 곳에 모아 수증기를 발생시켜 터빈을 돌리는 방식도 있습니다.
2005년 매튜 맥커너히가 출연한 영화 사하라에서 바로 그러한 방식의 태양광 발전소의모습을 볼 수 있죠.

하지만 이 방식은 사하라사막처럼 넓은 평지가 있으며 강한 햇빛이 있는 곳에서만 가능한 방식입니다.
그래서 태양전지가 태양에너지를 통한 전기생산중 가장 일반적으로 사용되고 있고 또 가장 많은 주목을 받고 있고 가장 많은 개발을 하고 있습니다.

특히 최근에는 대만과 중국의 발전이 주목할 만하죠. 이 국가들의 참여로 인해 현재 태양광 패널의 가격은 점점 내려가고 있습니다. 그래서 태양광을 이용하는 아이디어 제품들도 속속 개발되고 있습니다.

태양광을 이용한 압축 쓰레기통이라던가, 엘리베이터, 그리고 낮에 태양광패널을 통해 충전한 전력으로 밤의 골목을 밝히는 등불 등 우리 주변 곳곳에서 찾아볼 수 있게 될 날이 멀지 않았습니다.

게다가 오로지 태양광을 이용해서 1년 내내 하늘을 날아다니는 무인비행기도 개발했다는 소식도 있죠.
이렇듯 태양광에너지는 우리가 알지 못하는 사이에 벌써 우리 곁에 다가와 있습니다. 사실 아주 오래 전부터 우리 곁에 있기는 했죠.

가정용 전자계산기나 전자시계, 혹은 고개를 흔드는 노호혼이라는 장난감 등을 살펴보면 태양광패널이 붙어있는 것을 볼 수 있습니다. 그리고 앞으로는 모든 건물의 유리창을 태양광패널로 대체하게 될 날이 올지도 모르겠습니다.

대만의 태양광 패널 회사인 시너솔라에서는 투명한 태양광패널을 발표했었습니다.
기존의 태양광 패널들은 태양에너지를 전기로 바꾸기 위해 사용하는 반도체 때문에 불투명했기 때문에 주로 건물의 지붕 같은 곳에 설치해야 했지만 투명한 태양광패널을 사용하면 건물의 유리를 태양광패널로 대체할 수 있다는 이점이 있습니다.

그러나 아직은 단가가 비싸기도 하고 기존 태양광패널에 비해 효율도 떨어져서 아직은 상용화가 되지 못하고 있기는 합니다. 그러나 언젠가 상용화가 된다면 상당한 양의 전력을 생산해낼 것으로 기대하고 있죠.

이 외에도 태양광에너지는 점점 더 그 영역을 넓혀가고 있습니다.
크게, 혹은 작게 우리 주변에 존재하는 태양광에너지.

여러분 주변에서 한번 찾아보시는 것도 재미있지 않을까요?

 

블로그지기

2

댓글 남기기

블로그지기
블로그지기
한수원의 생생한 소식과 한수원사람들의 이야기를 전합니다
목록