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선(善)한 에너지, 태양광 에너지!

2016. 5. 26. 09:30

안녕하세요. LG CNS 대학생 기자단 황선희입니다.


요즘 맑은 하늘에 따뜻한 날씨가 이어지고 있습니다. 따뜻한 태양이 우리를 더 기분 좋게 만들어주는 것 같습니다. 이러한 태양이 대체에너지의 한 종류로써 중요한 역할을 하고 있다는 사실, 아마 많이 들어보셨을텐데요.

 

 

태양을 대체에너지로 이용하는 방법은 크게 두 가지가 있습니다. 바로 열을 이용하는 방법과 빛을 이용하는 방법인데요. 오늘은 태양 빛을 이용하는 태양광 에너지에 대해 소개해 드리려고 합니다. 태양광을 이용해 어떻게 발전이 이루어지는지, 태양광 에너지가 어떻게 이용되고 있는지 살펴보도록 하겠습니다. 

 

 햇빛이 전기가 된다고요?


태양광 발전은 태양의 빛을 전기로 바꿔 전력을 생산하는 방법입니다. 이렇게 햇빛을 전기로 바꿀 수 있는 이유는 바로 태양전지 덕분인데요. 


태양전지는 빛에너지를 전기에너지로 직접 전환하는 장치로, 마이너스 성질을 갖는 N형 반도체와 플러스 성질을 갖는 P형 반도체가 접합된 구조를 가지고 있습니다. 여기에 햇빛을 비추게 되면 전자가 튀어나와 자유전자가 되는데, 이것을 광전효과라고 합니다. 자유전자가 N형 반도체로 이동하면 전자가 빠져 나온 자리는 홀이 되며, 이 홀을 양공이라고 합니다.

 

l 태양전지의 원리 (출처: http://study.zum.com/book/12198)

 

즉, 빛을 비추면 자유전자와 홀이 생기고 자유전자는 N형 반도체로 이동하게 됩니다. 이러한 과정을 반복하면서 N형 반도체에는 전자가 쌓이고, P형 반도체에는 양공이 쌓이게 됩니다. 그 결과 N형 반도체에 쌓인 자유전자들이 회로를 따라 이동하면서 전기가 흐르게 되는 것입니다.


태양광 발전시스템을 구축하기 위해서는 여러 개의 태양전지가 필요합니다. 여러 개의 태양전지를 조립하여 모듈을 만들어 전기에너지를 생산하는 것인데요. 이 때 만들어지는 전기는 직류이므로 인버터를 이용하여 교류로 바꾸어줄 필요가 있습니다.

 

l 경북 상주시 수상 태양광 발전소 (출처: LG CNS 홈페이지)


위 사진은 LG CNS가 경북 상주시에 구축한 수상 태양광 발전소인데요. 검정색 판이 바로 여러 개의 태양전지가 합쳐진 모듈입니다. 물 위에 모듈을 띄워서 전기를 만들어내는 것이죠. 이렇게 태양광 발전의 형태는 육상뿐만 아니라 수상까지 범위가 확장되고 있습니다.


수상 태양광 발전은 국내외적으로 각광을 받고 있는데요. 에너지와 환경 측면에서 부가가치를 창출하기 때문입니다. 수상 태양광 발전은 육지에서의 태양광 발전보다 약 10% 이상 발전량이 많고, 발전 시설이 자외선을 차단해 녹조현상까지 완화시킬 수 있습니다.

 

 태양광이 이렇게도 이용된다고요?


지금까지 태양광을 이용해 어떻게 발전이 이루어지는지 알아봤습니다. 이러한 태양광 발전이 우리 주변에서는 어떻게 이용되고 있을까요? 요즘에는 독특하고 창의적인 방식으로 태양광을 활용하는 사례가 늘어나고 있는데요. 어떤 모습으로 태양광이 활용되고 있는지 소개해 드리겠습니다.

 

① 태양광 발전시설 속에서 자전거 라이딩을

 

태양광 발전시설을 자전거도로에서도 만나볼 수 있습니다. 바로 LG CNS가 세종시에 구축한 시설을 통해서 가능한데요. 자전거도로 위에 태양광 발전시설을 만든 것은 세계 최초라고 하네요. 이 태양광 발전시설은 연간 2,200MWh 만큼의 전기를 만들어내며, 일반 가정 600여 가구가 사용할 수 있는 양이라고 합니다.

 

l 세종시 자전거도로 태양광발전소 (출처: 한국서부발전 홈페이지)

 

이렇게 도로의 유휴공간에 태양광 발전시설을 구축함으로써 토지의 효율성을 높일 수 있는데요. 뿐만 아니라 자전거도로를 이용하는 사람들에게는 뜨거운 햇볕을 가려주고 눈이나 소나기를 피할 수 있도록 해주는 역할까지 한다니 일석이조라 할 수 있겠죠?

 

② 태양광이 쓰레기를 꾹꾹

 

태양광을 활용하여 도시의 쓰레기 문제를 해결한 사례도 있습니다. 스타트업 이큐브랩이 만든 ‘클린큐브’라는 쓰레기통인데요. 사람이 많은 장소에 쓰레기가 넘치는 것을 보고 이를 해결하기 위해 만들었다고 합니다.

 

l 태양광으로 쓰레기를 압축하는 쓰레기통, 클린큐브 (출처: http://ecubelabs.com/kr)


기존의 쓰레기통과는 다르게 태양광으로 에너지를 충전하고, 센서로 쓰레기를 인식하여 어느 정도 쓰레기가 차면 500kg의 힘으로 압축을 합니다. 태양광으로 만들어진 에너지를 이용해 일반 쓰레기통보다 무려 8배의 쓰레기를 더 담을 수 있는 강력한 쓰레기통인데요. 이렇게 태양광 에너지가 도시 문제를 해결하는데도 큰 역할을 할 수 있습니다.
 
③ 아름다운 태양광 해바라기

미국 텍사스 주 오스틴(Austin)에 있는 태양광 해바라기(Solar Sunflower)는 미국의 친환경 산업디자인 기업인 인해비타트(Inhabitat) 공공예술팀인 Harries/Heder가 만든 구조물입니다. 태양광을 흡수해 재생에너지를 생산하고, 시민들에게는 시원한 그늘을 제공해주는 구조물인데요. 15개의 태양전지판으로 이루어져 태양광 발전을 하며, 낮에는 태양광 에너지를 모아두고 밤에는 모아둔 에너지를 이용해 파란색 LED로 빛을 낸다고 합니다.

l 태양광 해바라기 (출처: http://harriesheder.com/?s=sunflower)


LED 빛을 내는데 쓰이고, 남은 전기는 그리드로 보내져 설치 유지비용을 보충한다고 합니다. 재생에너지를 만들면서 남는 에너지까지도 활용하는 아주 스마트한 해바라기죠? 이렇게 감각적인 디자인으로 도시를 아름답게 하면서 태양광 에너지를 활용하는 구조물들이 더 많이 생기면 좋을 것 같습니다.


 태양광 에너지의 활약을 기대하면서


앞서 소개드린 사례들을 보면 태양광 에너지가 점점 더 다양한 형태로 우리의 일상과 가까워지고 있다는 것을 알 수 있습니다. 뿐만 아니라 세계적으로 태양광 발전 단가가 내려가고 있으며, 태양광 산업에 대한 투자가 확대되고 있는데요. 태양전지, 인버터 등의 원가가 하락하는 동시에 태양광 발전 시스템의 효율을 높이는데 큰 기여를 하는 소프트웨어 기술력은 진화하고 있습니다. 이에 따라 IT 기업들이 태양광 산업에 대한 투자를 늘리고 있는 상황입니다.


구글과 애플 등 태양광과는 전혀 연관이 없을 것 같은 기업도 태양광 발전소 건설에 투자를 하고 있는데요. 데이터센터 같은 핵심설비에서 소비하는 전력을 조달하고 친환경 이미지를 구축하기 위한 것이라 볼 수 있습니다.


LG CNS도 IT 기술을 이용하여 태양광 발전 시스템의 효율을 높이고 있는데요. 단순한 투자를 넘어서 직접 태양광 시스템 설계부터 구매, 시공까지 토탈 솔루션을 제공하는 차별화된 경쟁력을 보유하고 있습니다.


이렇게 태양광 산업에 대한 투자가 늘고 있는 만큼, 친환경 에너지로써 그 역할을 늘려가고 있는 태양광 에너지가 앞으로 미래 에너지의 주역으로 우리 삶을 더 윤택하게 만들어 주기를 기대해봅니다.




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Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

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