활활 타오르는 태양이 내뿜는 빛은 지구로 쏟아져요. 이런 태양 빛을 모아 전기를 만드는 방법을 ‘태양광 발전’이라고 합니다. 태양광 발전은 지구온난화를 심화시키는 탄소 배출을 하지 않고도 전기를 얻을 수 있어 친환경적이지요.

태양 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 장치를 ‘태양 전지’라고 하는데요. 햇빛이 비추게 되면 태양 전지 안의 전자가 움직이면서 전류가 형성되는 원리로 전기를 사용할 수 있지요. 보통은 건물 옥상에 커다랗고 넓적한 모양의 태양 전지 장치를 건설해 에너지를 얻어요.

그런데 최근 이런 거대한 태양 전지 외에도 실생활에서 쉽게 에너지를 얻을 수 있는 작은 태양 전지도 개발되고 있어요. 일상에서 자주 쓰는 물건에 장착해 사용할 수 있는 태양 전지를 살펴볼까요? 

보조배터리? 필요 없지~

투명한 태양 전지. 유니스트 제공

태양 전지를 통해 스마트폰을 충전하는 과정을 찍은 이미지

현대인에게 ‘스마트폰’은 없어선 안 될 존재지만 스마트폰도 배터리가 없으면 쓸모없는 물건이 되고 말아요. 그래서 ‘보조배터리’를 들고 다니는 사람들도 많지요. 스마트폰, 태블릿PC 등의 배터리가 다 떨어졌을 때 보조배터리를 사용할 수 있지만 배터리 용량이 클수록 무겁고, 묵직한 보조배터리를 매번 챙겨 다니는 것이 번거롭다는 단점이 있어요.

이런 문제를 해결할 수 있는 태양 전지가 나왔어요. 울산과학기술원(UNIST·유니스트) 에너지화학공학과 서관용 교수 연구진이 개발한 태양 전지는 스마트폰 화면에 올려두고 자연광을 비추면 에너지를 얻을 수 있는 전지예요. 보조배터리와 비교해 크기도 훨씬 작고 무게도 가볍지요.

이 태양 전지의 또 다른 특징은 유리처럼 몸체가 투명하다는 거예요. 태양 전지를 스마트폰에 붙여도 화면을 그대로 볼 수 있는 거죠. 이를 위해 ‘연결 부위가 보이지 않는 모듈화’ 기술을 사용했어요. 금속 와이어(선) 등을 사용하지 않는 방식으로 투명하게 만든 것. 발전 효율도 기존 태양 전지와 비교해도 손색없는 수준이라고.

연구진은 “스마트폰을 비롯해 작은 모바일 기기 화면에서도 태양 전지를 사용할 수 있음을 확인했다”면서 “유리처럼 투명한 특성을 가지면서도 높은 효율을 지니고 있다”고 밝혔지요.

앞으로 연구를 거듭하면 이 태양 전지를 스마트폰뿐만 아니라 자동차의 유리에도 활용할 수 있을 것으로 보여요.

태양 빛 모으는 특별한 ‘모자’

에코플로우가 개발한 ‘파워 햇’의 전체 모습. 더 버지 홈페이지 캡처

모자 안쪽에 달린 출력 포트

스마트워치, 스마트링 등 다양한 웨어러블 기기(착용할 수 있는 기기)가 나오는 요즘, 머리에 편하게 쓸 수 있는 ‘태양 전지 모자’도 등장했어요. ‘파워 햇’이라는 이름이 붙은 이 모자는 태양광 기업 에코플로우가 제작한 것이에요.

겉으로 볼 때는 챙이 사방으로 긴 평범한 모자처럼 생겼는데, 이 챙의 안쪽에 얇은 태양 전지가 장착된 것이 비밀! 챙 전체에 태양 전지가 붙어 있어 360도로 태양 빛을 쏙쏙 저장하지요.

태양 전지를 붙인 모자라니, 너무 무거울 거 같다고요? 실리콘 소재 등으로 이뤄진 얇은 태양 전지를 붙였기 때문에 일반 모자와 비교했을 때도 특별히 무겁지 않고, 자유롭게 접을 수도 있답니다.

태양 전지로 얻은 전기 에너지는 모자 아래에 달린 네모난 장치로 옮겨가요. 이 장치엔 USB 출력 포트가 있기에 이곳에 휴대전화의 충전 선을 꽂으면 충전을 할 수 있는 것.

또 굳이 쓰고 있지 않고, 햇빛이 비치는 곳에 이 모자를 가만히 놓아두는 방식으로도 태양 에너지를 얻을 수 있답니다.

▶어린이동아 권세희 기자 ksh0710@donga.com

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