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[초점] 태양 에너지 18년간 저장 에너지 시스템 개발

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[초점] 태양 에너지 18년간 저장 에너지 시스템 개발

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태양열 전자 장치가 새로운 과학적 돌파구 덕분에 우리 삶을 확실히 개선할 수 있는데 한 걸음 더 다가섰다.

2017년 스웨덴 대학의 과학자들은 태양 에너지를 최대 18년 동안 포착 및 저장하고 필요할 때 열로 방출할 수 있는 에너지 시스템을 만들었다.
이후 연구원들은 시스템을 발전기에 연결해 전기를 생산하는 데 성공했다. 아직 초기 단계에 있지만 고텐베르크의 차머스 공과대학에서 개발된 개념은 수요에 따라 저장된 태양 에너지를 사용하는 자가 충전 전자 장치의 길을 열었다.

이는 태양 에너지에서 전기를 생성하는 근본적으로 새로운 방법이다. 날씨, 시간, 계절 또는 지리적 위치에 관계없이 태양 에너지를 사용하여 전기를 생산할 수 있음을 의미한다.

태양 에너지는 대부분의 경우 태양이 비치는 경우에만 작동하기에 가변적 재생에너지였다. 그러나 이 결함을 해결하기 위한 기술은 이미 빠른 속도로 개발되고 있다.

태양광 패널은 흐린 날에도 자외선을 흡수하며 해가 진 후에도 작동하는 야간 태양 전지판 만들어졌다.

생성하는 에너지의 장기 저장은 또 다른 문제였다. 2017년에 차머스에서 생성된 태양 에너지 시스템은 분자 태양열 에너지 저장 시스템으로 알려져 있다.

이 기술은 햇빛과 접촉하면 모양이 변하는 특별 설계된 탄소, 수소 및 질소 분자를 기반으로 한다.
‘에너지가 풍부한 이성질체(energy-rich isomer)’로 모양이 바뀌는 것이다. 같은 원자로 구성되지만 다른 방식으로 함께 배열된 분자다. 이성질체는 밤이나 한겨울과 같이 필요할 때 나중에 사용할 수 있도록 액체 형태로 저장할 수 있다.

촉매는 저장 에너지를 열로 방출하는 동시에 분자를 원래 모양으로 되돌려 다시 사용할 수 있도록 한다.

수년에 걸쳐 연구원들은 18년 동안 에너지를 저장하는 것이 가능한 시스템 개선에 성공했다.

스웨덴 연구원들은 태양 에너지를 탑재한 독특한 분자를 상하이 교통대학의 동료들에게 보냈다. 그곳에서 에너지가 방출되고 그들이 개발한 발전기를 사용하여 전기로 변환되었다.

본질적으로 스웨덴의 햇빛은 지구 반대편으로 보내져 중국에서 전기로 변환되었다.

차머스 공과대학의 지항 왕 연구원은 “발전기는 헤드폰, 스마트 시계 및 전화기와 같은 전자 제품에 통합될 수 있는 초박형 칩이다.”고 말했다.

지금까지 소량의 전기만 생산했지만 새로운 결과는 이 개념이 실제로 작동한다는 것을 보여준다.

이 장치는 잠재적으로 배터리와 태양 전지를 대체해 태양의 풍부한 에너지 사용을 미세 조정할 수 있다.

이 폐쇄형 순환 시스템의 장점은 CO2 배출을 일으키지 않고 작동한다는 것이다. 즉, 재생 가능 에너지와 함께 사용할 수 있는 잠재력이 크다.

유엔 기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC)의 최신 보고서는 안전 기후 미래 확보를 위해 재생 가능 에너지를 늘리고 화석 연료에서 훨씬 더 빨리 전환해야 한다는 점을 압도적으로 분명하게 보여준다.

태양 에너지의 상당한 발전은 희망을 불러일으키지만 과학자들은 이 기술이 우리 삶에 통합되기까지 시간이 걸릴 것이라고 말한다. 그들은 기술 기기를 충전하거나 시스템에 저장된 태양 에너지로 집을 난방할 수 있으려면 많은 연구와 개발이 남아 있다고 말한다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com