태양광 패널의 또 다른 발견

ㅇㅇㄹㅇㄹㅇㅇ

 

일석이조라는 속담 들어보셨나요? 일석이조이란 한가지 일로 두 가지 이익을 얻는다는 뜻으로 실생활에서 많이 쓰이고 있습니다. 신재생에너지가 대표적인 예로서 환경보호도 하며 우리에게 필요한 에너지를 얻을 수 있는 일석이조가 되는 것이죠.

 이번 글에서는 어찌 보면 일석 삼조가 될 수 있고, 우리가 좀 더 연구가 활발히 진행되어야 할 분야에 대해서 이야기하겠습니다.

 보통 태양광 패널을 생각하면 빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 태양전지와 모듈 효율에만 집중을 하는 경우가 많습니다. 태양광 발전의 주요 핵심 부분이고, 태양광 발전을 하는 이유이기도 합니다. 그런데 우리는 태양광 패널을 통해 생활에 필요한 전기뿐 아니라, 다른 이점도 얻을 수 있는데요, 미국 캘리포니아 샌디에고 연구진은 태양광 패널이 에너지 생산 외에 건물 내부도 시원하게 해준다는 연구결과를 발표하였습니다. 연구진은 옥상에 태양광 패널이 설치된 부분과 설치되지 않은 부분을 일정 시간 마다 열 적외선 카메라로 측정하여 비교하였습니다. 그 결과 태양광 패널이 설치된 부분이 설치되지 않은 부분보다 5화씨(15섭씨)정도 차이가 있었고, 태양광 패널의 효율이 높으면 높을수록 온도 차이는 더 크다고 발표했습니다. 

 이 결과의 원인은 태양광 패널이 태양으로부터 오는 열을 지붕으로 바로 열 전달이 되지 않도록 가림막 역할을 하였고, 패널에 남아 있는 열은 패널과 지붕 사이에 공간으로 부는 바람에 의해 제거되었습니다. 이 온도 차이로 건물 내부 냉방비용을 줄여 전체 에너지 비용을 감소 시키는 효과가 있었습니다. 연구진들은 솔라 패널 제작 비용의 5% 이상 아낄 수 있다고 기대하였습니다. 

 이번 연구결과는 태양광 발전이 기존에 우리의 생각보다 더 가치가 있음을 보여주는 반가운 소식이긴 하나, 여기에는 우리가 더 생각해봐야 할 부분이 있습니다. 샌디에고 연구진들의 이 연구결과를 활용하기 위해서는 우리는 태양광패널과 지붕 사이에 열을 반드시 효과적으로 제거를 해야 합니다. 태양광패널의 온도가 1도 상승할 때 마다 전기 생산 효율은 1%정도 감소하는 연구결과가 있습니다. 그만큼 태양광 패널의 효율은 온도와 밀접한 관계가 있습니다. 태양광 패널이 열을 막아 건물 안으로 들어오는 열이 적을수록 그만큼 태양광 패널이 가지고 있는 열은 많으며 태양광 발전 효율이 저하될 가능성이 있습니다. 우리가 남아있는 열을 제거 못한다면 생산할 수 있는 전기량은 줄어들어 생각했던 기대효과를 얻을 수 없게 됩니다. 

다행히 예전부터 태양광 발전 효율을 높이기 위해 수냉(물로 냉각시키는 방식), 공냉(공기로 냉각시키는 방식)등 연구가 진행되었지만 태양광 모듈효율 관련 연구만큼 활발하지 않았습니다. 앞으로는 냉각 기술, 건물 건축방식 및 태양광 구조대 설치 방식 개발로 좀 더 열을 효과적으로 제거 한다면 지붕에 설치하는 태양광 발전의 가치는 한층 더 상승할 것으로 기대합니다.

<출처 사진-연구 내용 http://www.jacobsschool.ucsd.edu/news>

 

 S.F. 김혜진(wshot116@naver.com)