과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원이 지난달 뽑은 '2021 국가연구개발 우수성과 100선'에 현대에너지솔루션의 '양면발전 태양광 기술'이 선정됐어요. 기존의 단면발전보다 효율을 높인 점을 높게 평가받았다고 하는데, 이번엔 '양면발전 태양광 기술'에 대해 알아보도록 할게요.
현대중공업그룹내에서 태양광 셀과 모듈을 생산하고 있는 현대에너지솔루션이 이 기술 개발에 처음 나선 것은 2018년 7월입니다. 그때까진 모듈의 전면으로만 발전하는 태양광 모듈이 대세였죠.
현대에너지솔루션은 3년간의 연구개발 끝에 '양면발전 태양광 기술' 개발에 성공했어요. 전면 모듈에 내리쬐는 햇빛으로 전기에너지를 만들어내고, 후면 모듈로 지표에서 난반사되는 빛까지 잡아내는 데 성공한 것이죠.
관건은 효율일 겁니다. 현대에너지솔루션이 지난해 충북 음성공장에서 발전효율을 검증한 결과, 기존 단면발전 모듈보다 발전효율이 최대 30% 이상 높았다고 합니다.
이 회사 홈페이지에 게재된 '양면발전 모듈 실증 결과' 보고서를 보니 환경에 따라 효율 차이가 크게 났습니다. 우선 바닥이 흰색 콘크리트일 경우 양면모듈이 단면모듈보다 발전량이 11.8% 높았습니다. 흰 자갈의 경우 그 차이는 12.6%로 더 벌어졌죠.
바닥에 눈이 쌓이면 양면발전의 효율은 더 좋아집니다. 눈이 내리 전에는 양면 모듈의 발전량이 단면모듈 보다 9.5% 늘었는데요, 강설이 내리면 양면 모듈이 단면 모듈보다 156% 발전량이 급증했어요.
발전량이 크게 벌어진 이유는 모듈 표면에 쌓인 눈 때문입니다. 단면 모듈은 표면에 눈이 쌓인 탓에 발전이 거의 중단된다고 하네요. 반면 양면 모듈은 후면의 모듈이 온도를 올려 전면 모듈에 쌓인 눈을 빨리 녹여, 발전이 빠르게 재개됐다고 합니다. 눈이 그친 뒤에도 바닥에 쌓인 눈에서 반사된 빛에 의해 양면모듈 발전량이 단면보다 14% 더 많았다고 해요.
이 밖에 모듈을 설치하는 높이에 따라서도 발전량이 차이가 났다고 해요. 단면 모듈의 가대높이보다 1.5m 높여 양면모듈을 설치하면 발전시간이 3.3％ 개선됐다고 하네요.
이러한 검증 결과는 곧바로 실적으로 이어졌죠. 현대에너지솔루션에 따르면 지난해 기준 양면발전의 매출은 410억원을 기록했다고 해요. 지난해 이 회사의 태양광 모듈·셀 부문 매출(3381억원)중 12%를 양면 모듈이 차지한 것이죠. 회사 관계자는 "양면발전 태양광 기술을 개발단계에서 그치지 않고 경제성까지 확보해 상용화한 부분이 높이 평가를 받았다"고 강조했죠.
현대에너지솔루션은 추가 연구에도 나섰어요. 작년 1월 세계 최초로 방음터널용 양면태양광 솔루션을 개발한 데 이어 방음벽, 영농형 등 다양한 태양광 솔루션도 잇달아 개발했죠. 현대에너지솔루션은 지난 6월부터 2024년까지 방음벽용 양면 모듈 제품 개발과 실증 작업을 진행할 계획이에요.
실제 영동고속도로와 서울 동부간선도로 일부 구간 방음시설에 태양광 발전설비가 설치됐죠. 국내 도로 약 11만km 중 방음터널과 방음벽 설치가 용이한 도로 1만9000km에 이 기술을 적용하면 일반가정 300만 가구에 전기를 공급할 수 있는 11GW의 전력 생산이 가능하다고 합니다.
