전체기사 최신뉴스 GAM 라씨로
KYD 디데이

[단독] 한전, '창호형 태양전지' 대형화 세계 최초 성공…태양광발전 게임체인저 급부상

기사입력 : 2022년07월19일 15:08

최종수정 : 2022년07월19일 15:08

2025년까지 1.3x1.3㎡ 크기 모듈 상용화
발전효율 18.6%→21.1% 상향…세계 최고

[세종 = 뉴스핌] 임은석 기자= 한국전력공사가 잠재적인 시장이 무한한 '유리창호형 태양전지'를 대형화하는데 세계 최초로 성공했다.이 기술이 상용화되면 태양광 발전분야의 게임체인저로 급부상할 것으로 기대된다.

기존 태양광 판넬과 달리 반투명한 재질로 건물일체형 태양광발전(BIPV)과 자동차 선루프나 본네트, 유리 등에 부착하는 방식의 태양광발전이 본격화될 전망이다.

◆ 15x15㎠ 크기 모듈 인프라 연내 구축…대형화 선도 

19일 <뉴스핌> 취재 결과, 한전 전력연구원은 2025년까지 1.3x1.3㎡(1.69㎡) 크기의 200W급 '유리창호형 태양전지'를 상용화할 계획이다.

이를 위해 올해 말까지 18% 이상의 발전효율을 유지하는 15x15㎠(225㎠) 크기의 모듈 제작 인프라를 구축할 계획이다. 유리창호형 태양전지를 이 정도 규모로 대형화하는 것은 한전이 전 세계에서 처음 시도하는 것이다.

유리창호형 페로브스카이트 태양전지 모형 [사진=한국전력 전력연구원] 2022.07.19 fedor01@newspim.com

유리창호형 태양전지는 반투명하고 가벼워 벽이나 유리창 등 건물 외장에 부착할 수 있어 BIPV 구현이 가능하다.

태양광 설비를 설치할 땅이 부족하고 고층 건물이 많은 우리나라에 적합한 친환경 발전 기술이다. 예를 들어 20층 빌딩에 설치하면 200㎾급 이상의 규모로 연간 210톤의 이산화탄소 저감효과를 가져올 것으로 예상된다.

'유리창호형 태양전지'의 기반기술은 '페로브스카이트 태양전지'다. 이 기술은 널리 쓰이는 실리콘 태양전지에 비해 고온 가열·진공 공정이 필요없다.

1000℃ 이상의 고온을 이용해 제작되는 실리콘 태양전지와 달리 유리창호형 태양전지는 200℃ 이하의 공정을 사용해 생산비가 저렴하다. 빛을 전기로 변환하는 광전도 효율도 실리콘 전지와 비슷하다는 장점이 있다.

전력연구원은 최근 유리창호형 태양전지 효율을 18.6%에서 21.1%까지 끌어 올렸다. 이는 반투명 페로브스카이트 태양전지 분야에서 세계 최고 수준의 효율이다.

특히 고효율 반투명 태양전지 소자에 대한 국제표준 IEC 61646(지상용 박막 태양광 모듈이 설계요건과 형식 인증) 주요 시험항목 기반의 안정성 테스트 결과 내습-내열성 시험(Damp Heat Test)과 빛 안정성(Light Soaking Test) 시험에서 초기 성능 대비 1000 시간 이후에도 95% 이상 성능을 유지하는 결과를 확보했다.

◆ 영하 40℃ 저온· 85℃ 고온에서도 성능 'OK'…잠재 시장 커

그동안 페로브스카이트 태양전지의 상용화에 가장 큰 문제점인 수분, 산소와 빛에 대한 안정성 문제를 해결한 것으로 유리창호형 태양전지를 상용화하기 위한 가장 큰 성과다.

또 극한 환경 조건인 –40℃에서 85℃ 까지 열사이클 시험 결과 200 사이클 후에도 92% 이상 성능을 유지하는 결과를 도출해 유리창호형 태양전지 소자의 안정성을 확보했다.

한전은 이러한 연구결과를 바탕으로 실증에 돌입한다는 계획이다. 올해 말까지 15x15㎠ 크기에 18%의 효율을 내는 모듈 기술개발을 완료하고 내년부터 파일럿 라인(pilot-line)을 설치해 운용한다.

건물일체형 태양광 발전(BIPV) 조감도 [사진=한국전력 전력연구원] 2022.07.19 fedor01@newspim.com

이를 통해 시판되고 있는 가정용 실리콘 태양 전지 판넬과 동일한 1.3x1.3㎡ 크기의 200W급 유리창호형 태양전지 판넬 시제품 양산 기술과 운영 기술을 확보한다. 2024년 20㎾급 규모 이상의 유리창호형 태양전지 발전시스템 실증을 거쳐 2025년 상용화한다는 계획이다.

이중호 한전 전력연구원 원장은 "학계에 보고되고 있는 페로브스카이트 태양전지 소자 광활성층 면적은 0.1㎠ 정도"라며 "한전에 비해 10분의 1 크기를 가지고 있고 불투명으로 제작돼 절대 비교가 어렵지만 불투명으로 23% 정도 효율이 세계 최고로 보고되고 있어 크기와 투과도를 고려할 때 한전의 21% 효율이 세계 최고로 판단된다"고 밝혔다.

이어 "유리창호형 태양전지 대형화를 통한 실증은 아직 없는 단계로 전력연구원에서 최초로 진행하는 것"이라며 "개발을 통해 에너지 수요가 많은 대도시 빌딩 등 건축물에 직접적인 재생에너지 솔루션을 제공함으로써 한전이 탄소중립 실현에 기여할 수 있다"고 덧붙였다.

fedor01@newspim.com

CES 2025 참관단 모집

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
사격 여제 김예지, '진짜 킬러'로 변신 [서울 = 뉴스핌] 오광수 문화전문기자 = 파리올림픽 사격 은메달리스트 김예지가 글로벌 대형 프로젝트 영화 '아시아'의 스핀오프 드라마 '크러쉬'에 킬러로 캐스팅 됐다. 김예지는 미국과 아시아 7개국 이상 다국적 스타들이 총출동하여 인종 혐오와 차별에 대한 다양한 인간군상의 얽히고설킨 이야기의 영화 '아시아'(이정섭 감독)의 스핀오프 숏폼 시리즈 '크러쉬'에 출연한다. 2024 파리올림픽 은메달리스트 김예지와 인도의 글로벌 스타 아누쉬카 센이 '아시아' 스핀오프 숏폼 시리즈의 킬러로 동반 캐스팅 됐다. [서울 = 뉴스핌] 오광수 문화전문기자 = 영화 '아시아'의 스핀오프 드라마 '크러쉬'에서 킬러로 출연하는 김예지(사진 완쪽).  [사진 = 플랫폼 플필 제공]  2024.09.19 oks34@newspim.com 김예지 소속사 배우 캐스팅 플랫폼 플필 류민국 대표는 "김예지는 아시아랩의 글로벌 대형 프로젝트 영화 '아시아'의 스핀오프 작품에서 세계적인 배우들과 함께 매력적인 킬러 역할의 배우로서 첫 선을 보이는 것에 대해 떨리면서 기쁨을 전했다며, 곧 공개되면 전 세계 팬들에게 큰 선물이 될 것"이라고 말했다. 아누쉬카 센 역시 인도에서 아역 출신의 인도 최고의 스타 배우로서 인스타그램 4,000만 팔로워를 갖고 있는 막강한 메가 인플루언서이기도 하다. 인도 아마존 프라임 시청률 1위 드라마 시리즈 주연으로 현재 인도와 해외에서도 엄청난 인기를 누리고 있다. 또한 한국에 기반한 아시아랩 글로벌 매니지먼트 소속으로 2024년 한국관광 홍보대사로서 한국과 인도 양국의 문화와 예술, 엔터테인먼트를 연결하는 주역이며, 특히 인도의 한류 붐을 일으킨 가장 큰 공헌자이기도 하다. 아시아랩(Asia Lab)의 CEO이자 연출자인 이정섭 감독은 "아누쉬카 센과 김예지의 '아시아' 스핀오프 숏폼 시리즈의 킬러 동반 캐스팅은 글로벌 숏폼 시리즈의 혁신과 새로운 장을 여는 계기가 될 것"이라며 전했고, 이미 공개된 영화 '아시아' 티저 트레일러는 여러 플랫폼에 3,000만 이상의 조회수를 기록하며 강렬한 영상과 스토리로 전 세계 관객들에게 큰 기대를 모으고 있다. oks34@newspim.com 2024-09-19 14:10
사진
연준, 향후 금리 인하 속도 의견 '분분' [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 = 미 연방준비제도(Fed)가 0.50%포인트(%P) 금리를 내리는 '빅컷'을 단행한 후 연준의 향후 행보와 관련해 월가의 의견이 분분하다. 금리가 낮아질 것이라는 데는 이견이 없지만, 금리가 내리는 속도와 최종 금리에 의견은 차이를 보이고 있다. 19일(현지시간) 골드만삭스는 연준이 11월부터 매 회의에서 0.25%P씩 금리를 낮춰 내년 중순 기준금리가 3.25~3.50%로 낮아질 것으로 기대했다. 전날 '빅컷'을 정확히 예측한 JP모간 체이스 앤 코는 11월 50%P 인하를 예상하면서도 이 같은 정책 결정이 미국 고용시장 상태에 달렸다고 강조했다. 뱅크오브아메리카(BofA) 글로벌 리서치는 연준이 4분기 0.75%P의 금리 인하에 나설 것으로 전망하고 내년 1.25%P를 추가로 내릴 것으로 예상했다. BofA는 보고서에서 "우리는 연준이 더 깊은 금리 인하에 나설 것으로 생각한다"며 "큰 폭의 금리 인하 이후 연준이 매파적으로 놀라움을 줄 것으로 생각하지 않는다"고 판단했다. 제롬 파월 미 연방준비제도(Fed) 의장.[사진=로이터 뉴스핌] 2024.09.20 mj72284@newspim.com 반면 바클레이스는 연준이 11월과 12월 0.25%P씩 인하한 후 2025년에도 같은 속도로 금리를 내려 연말 기준금리가 3.50~3.75%로 낮아질 것으로 내다봤다. 시티그룹은 연준이 11월 0.50%P, 12월 0.25%P 금리 인하를 단행한 후 내년에도 0.25%P씩의 금리 인하를 지속해 연말 금리가 3.00~3.25%에 도달할 것으로 전망했다. 전날 연준은 기준금리를 0.50%P 인하한 4.75~5.00%로 정했다. 이로써 연준은 지난 2020년 3월 이후 4년 반 만에 처음으로 금리 인하에 나섰다. 연준은 경기 침체에 대한 공포가 아닌 연착륙에 대한 자신감으로 이례적인 '빅컷'을 단행할 수 있었다고 강조했다. 인플레이션이 목표치인 2%로 향한다는 더 큰 자신감을 얻은 상황에서 중립 수준보다 훨씬 높은 기준금리를 낮춰 현재의 강력한 고용시장을 지키겠다는 게 제롬 파월 연준 의장의 설명이다. 웰스파고의 마이클 슈머처 전략가는 "2024년 완화 사이클은 역사적인 수준의 시장 불확실성과 함께 시작됐다"며 연준이 미국 경제가 경착륙할 경우 앞으로 1년간 3.50%P, 연착륙의 경우 1.50%P의 금리 인하에 나설 것으로 전망했다. 현재 금리선물 시장은 11월 7일 연방공개시장위원회(FOMC) 정례회의에서 25bp의 금리 인하가 이뤄질 확률을 57.5%, 50bp 인하 가능성을 42.5%로 각각 반영 중이다. 시장 참가자들은 이후 12월 18일 회의에서도 추가로 금리 인하가 이뤄질 것으로 보고 있으며 연말까지 추가로 총 0.75%P의 금리 인하 가능성이 가장 유력한 시나리오로 나타나고 있다.   mj72284@newspim.com 2024-09-20 01:59
안다쇼핑
Top으로 이동