누구나 쉽게 만드는 태양광 LED램프! 대학생신재생에너지기자단도 참여하다.

누구나 쉽게 만드는 태양광 LED램프! 대학생신재생에너지기자단도 참여하다.

 

 태양광에 대한 관심이 증가하고 있는 만큼 태양광을 활용한 다양한 제품이 생산되고 있다. 대표적으로 태양광 가로등, 태양광 계산기, 태양광 보조배터리 등 점점 일상 속으로 자리 잡아가는 중이다. 이런 제품들을 사서 쓰는 것도 좋지만 직접 만든다면 더 의미 있지 않을까! 그래서 대학생신재생에너지기자단이 프로그램에 직접 참여하여 태양광 LED램프를 만들어 보았다.

 

 창조경제혁신센터의 주요 업무는 창업기업 육성, 대-중-소기업 협력·혁신, 벤처창업 허브기능, 청년 취업지원 등이 있다. 그 중 충남창조경제혁신센터는 태양광사업을 핵심 사업으로 하고 있으며, 이에 맞춰 매달 태양광특화분야 창업프로그램을 실시하고 있다. 6월 달 창업프로그램 주제는 ‘태양광 LED램프 만들기’로 태양광의 기초 이론부터 납땜, 효율측정까지 손수 제작하는 프로그램을 실시하였다. 일반인을 위한 1차(6월12일~16일), 대학생을 위한 2차(6월19일~23) 교육과정으로 나누어 충남테크노파크 생산관에서 진행되었다.

 

[그림 1. 프로그램 일정]

출처: 충남창조경제혁신센터

 

1일 차: 태양광 기초 이론 및 실습

 이만근 대표님((주)솔레이텍)께서 태양광 관련하여 태양광발전 시스템의 구성요소부터 태양전지의 종류, 전력발생 과정 등 30분 동안 이론을 설명 해주셨다. 이론 수업을 들은 후 본격적으로 태양광 LED램프 만들기가 시작 되었다.

[사진 1. 이만근 대표님의 태양광 이론 강연]

실습과정은 다음과 같다.

 먼저 컷팅된 태양전지 cell을 리본으로 납땜하여 전류가 흐를 수 있게 연결 하였다. cell은 생각보다 약해서 납땜 시 조금만 힘이 주면 쉽게 깨진다. 납땜을 완료한 후 전류가 얼마만큼 흐르는지, 효율을 측정하였다. 측정을 끝낸 cell은 쉽게 깨지는 것을 방지하기 위해 코팅을 하고 1일차 일정을 마무리 하였다.

[사진 2. 납땜 설명 해 주시는 연구원님]

[사진 3. 직접 납땜하는 현장]

[사진 4. 납땜 완료한 cell 효율 측정]

[사진 5. 납땜 완료한 cell의 앞(우), 뒤(좌) 모습]

 

2일 차: CNC 기초 및 가공 실습

 직접 만드는 프로그램인 만큼 LED램프의 Tool Box도 직접 CNC 장비를 이용하여 디자인에 맞게 가공하였다. 가공하기에 앞서 유광희 연구원님께서 CNC가 무엇인지, 어떻게 사용하는지, 장비 사용 시 주의사항에 대해 이론 설명을 해 주셨다. CNC는 Computer Numerical Control의 약자로 공구의 이동량 혹은 속도 등을 컴퓨터에 의해 수치로 제어하는 것을 뜻한다. 엔드 밀(end mill)은 가공하고자 하는 물체에 따라 종류가 다르며, 직경에 따라 굵게 또는 세밀하게 가공이 가능하다.

[사진 6. CNC가공 장비]

2일 차 실습과정은 다음과 같다.

  엔드 밀 위치 설정을 먼저 해 준 다음, 가공하고자 하는 나무판자를 고정 핀으로 잘 고정해 준다. 프로그램 창에서 디자인해 둔 파일을 불러와 시작버튼을 누르면 간단하게 CNC가공이 시작된다. 총 가공시간은 30분정도로 빠른 속도는 아니지만, 정교하게 작업이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 가공이 끝난 판자는 사포질로 마무리 한다.

[사진 7. CNC 가공 과정과 완료 ]

CNC장비를 이용하여 Tool Box을 제작하였지만, 작은 간판, 냄비받침 등 제작을 원하는 분이 있다면 충남창조경제혁신센터에서 신청서를 다운받아 제출하면 무상으로 사용이 가능하다. 다만 일러스트 파일을 준비해서 방문해야 한다.

 

3일, 4일 차: 태양광 모듈 제작 및 LED 결합 & LED램프 완성

 첫 날에 완성한 태양전지 모듈과 둘째 날에 완성한 Tool Box를 결합하는 일정이 진행되었다. 태양전지는 빛 에너지를 전기에너지로 전환해준다면, 이 전기에너지를 저장하는 저장장치가 필요하다. 그래서 Tool Box 앞판의 뒷면에 배터리를 부착하고 태양전지 모듈의 (-), (+) 극성을 구분하여 배터리의 전선과 납땜하여 연결시켜 준다. 저장한 전기에너지가 in-put이라면 LED전구가 빛날 수 있게 out-put이 존재해야 한다. 그래서 배터리와 LED램프를 연결하고, 껐다 켰다가 가능하게하기 위해 스위치까지 연결시켜주면 태양광 LED램프가 완성된다. 부착한 배터리와 전선을 보호하기 위해 CNC가공으로 만든 뒤판을 붙여주면 완벽한 태양광 LED램프가 된다! LED램프에 사용한 3W LED전구는 흔히 쓰는 백열등이나 형광등에 비해 수명이 길고, 전력 소비량이 적을 뿐만 아니라 밝기도 훨씬 밝다는 장점을 가지고 있다.

[사진 8. Tool Box 앞 판의 뒷면 전선 납땜 과정]

[사진 9. 태양광 LED램프 완성품]

 

 참여 소감

 요즘 태양광을 지붕에 시공해둔 집은 흔히 볼 수 있지만 태양광 발전 제품은 아직 시중에 많이 보이지는 않아 안타까운 마음이 있었다. 몇 달 전 태양광 보조배터리를 선물 받아 사용해보니 태양 빛만 있다면 어디서든 충전이 가능하다는 생각에 든든하였다. 그 날 이후, 태양광발전 제품에 매력을 느끼며 지내던 중 태양광 LED램프 만드는 프로그램있다는 걸 알게 되어 신청하였다. Tool Box제작부터 조그마한 부품까지 내 손으로 직접 조립한다는 것이 너무나 큰 의미 있었고, 값지고 재미있는 체험이었다. 또한 제작 과정이 복잡하지 않고, 위험하지도 않아서 정말 누구나 참여 가능하였다. 다만 하루에 2시간씩만 수업을 하여 실습시간이 짧았고, 4일 동안 방문해야 한다는 점이 불편하였다. 이틀 동안 4시간 씩 교육이었다면 더 효율적인 교육이 될 수 있었을지 않았을까.