[ET단상] 태양광 에너지를 우리의 녹색에너지로

　경남대학교 나노공학과 이상천 교수

국제 유가가 배럴당 80달러 이상으로 계속 고가행진을 하고 있다. 세계는 유엔 기후변화협약을 거쳐 세계 경제의 패러다임을 녹색성장으로 바꾸고 있다. 이 중심에는 1997년 교토에서 개최된 제3차 유엔 기후변화협약 당사국회의에서 온실가스 배출량 감축을 의무화하는 ‘교토 의정서’가 그 진가를 발휘하고 있다.

한국도 2020년까지 2005년도 대비 온실가스 절대 배출량을 4% 줄이는 목표를 설정해 추진 중이다. 내년도 G20 의장국으로 국내 개최를 앞두고 저탄소 녹색성장을 모토로 한 노력이 구체화되고 있다. 우리 정부는 녹색성장위원회를 구성해 교과부·지경부·환경부·국토해양부 등 관련 부처와 협력해 다양한 녹색 정책을 만들어 가고 있다.

지구 환경을 생각하고 기후변화에 대처하고자 하는 선진국들은 청정에너지와 신재생에너지 개발에 박차를 가하고 있으며 이를 위한 정부의 중장기적 지원이 규모와 재정 면에서 매년 크게 증가하고 있다. 우리의 신재생에너지 영역은 매우 제한적이고 세계적 선도 기술과 비교해 아직 기술 도입 수준에 머무르고 있는 분야가 많다. 대기업 위주로 진행되고 있는 태양광 전지 사업은 눈에 띄게 늘어가지만 85%의 핵심기술은 선진 기술에 의존하고 있어 아쉬움이 남는다.

태양광은 지구가 가지고 있는 가장 안전하고 누구나 누릴 수 있는 청정 에너지원이다. 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역인 열을 제공하는 태양 에너지를 향한 선진국들의 관심은 태양광 연구로 이어져 태양광 조명과 발전으로 상품화돼 세계 녹색 에너지 시장을 점차 파고들고 있다.

일본의 라포레엔지니어링은 20년 전부터 태양광 조명 연구를 시작해 태양광 집광과 광섬유 전송기술을 이용한 ‘히마와리’라는 렌즈형 태양광 조명장치의 상품화에 성공했다. 태양광 전지 연구의 선두주자인 미국도 선라이트다이렉트라는 회사가 하이브리드 솔라 라이트닝이라는 48인치 대형 거울을 이용한 집광부와 플라스틱 광섬유 다발을 이용한 전송 장치를 이용해 형광등과 병행하는 하이브리드형 조명 장치를 개발했다.

독일은 국가 광섬유 개발 사업의 일환으로 출발해 태양광 전송용 광섬유 개발을 추진, 광전송 용량과 효율 향상에 주력하고 있다. 스웨덴의 파란스 솔라 라이팅에서는 다량의 소형 렌즈를 사용하고 흐린 날을 위한 형광등과 공동으로 사용하는 하이브리드 조명 장치를 개발해 세계시장을 개척하고 있다.

우리나라의 태양광 집광 기술은 기술적인 우위를 확보하기엔 아직 거리감이 있다. 특히 기술력 확보를 위한 연구개발 경비와 시간적 제한으로 인한 일본과 스웨덴의 상품을 그대로 수입해 보급하고 있거나 자체 기술을 제한적 용도로 상품화에 연결, 시장을 확보하고 있어 아직도 세계 시장을 선도할 수준과는 거리감이 큰 실정이다. 하지만 선진국의 태양광 집광과 전송기술 측면에서 우리는 우수한 IT와 인적 자원을 바탕으로 한 광섬유 기술과 광학 기술을 이용해 태양광 에너지를 우리의 녹색에너지로 만들 수 있다.

최근 등록된 특허와 학회에서 발표된 우리의 집광 기술은 현재까지 알려진 기술보다 우수한 1만8000배의 집광비를 보여주고 있으며 아울러 국내 기업인 옵토매직에서 개발한 태양광 전송용 광섬유는 최고의 수준과 경제성을 동시에 나타내고 있다.

우리만의 기술과 재원으로 태양광 조명 기술의 선도 그룹 수준으로 가고 있는 것이다. 녹색 에너지를 확보하는 것은 21세기 에너지 전쟁에서 국가의 중요한 목표이자 경제부국으로 가는 열쇠다.

sanglee@kyungnam.ac.kr