지속 가능한 에너지를 알아보는 세 번째 시간! 이번에는 스스로 빛을 내는 별이자 태양계 전체에 에너지를 공급하는 태양을 이용한 태양광 에너지에 대해 알아볼 예정인데요. 그렇다면 태양광 에너지는 정확히 무엇일까요?
빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 태양광 에너지
태양광 에너지는 태양광 발전 시스템을 통해 생산된 전기를 뜻합니다. 태양의 빛 에너지를 전기로 바꾸는 태양광 발전 시스템은 크게 ‘태양전지’로 구성된 ‘모듈(Module)’, ‘인버터(Inverter)’, ‘축전지’로 구성되는데요. 가장 먼저 모듈의 태양전지에 빛이 비치면 광전 효과(물질의 표면에 빛을 비추면 전자가 튀어나오는 현상)에 의해 전기가 발생합니다. 하지만 태양전지에서 생산하는 전기는 일상에서 사용하지 못하는 직류 형태의 전기인데요. 이를 인버터에서 가정 및 사업장에서 쓸 수 있는 교류로 변환합니다. 이후 전기는 축전지에 저장되어 태양이 비치지 않은 밤 시간대 또는 흐린 날에도 유용하게 사용됩니다.
깨끗하고 무한한 태양광 에너지
태양광 에너지는 빛 에너지를 이용해 원료비가 들지 않을 뿐만 아니라 자원 고갈의 위험이 없습니다. 또한 태양광 에너지를 전기로 변환하는 과정에서 이산화탄소 등의 대기 오염 물질을 배출하지 않는 친환경 에너지입니다. 그뿐만 아니라 태양광 발전 시스템은 다른 시설에 비해 유지 및 보수가 간편한데요. 전기를 생산하는 태양전지의 수명 또한 최소 20년 이상으로 긴 편입니다. 최근에는 무인화 시스템이 개발되어 더욱더 편리하게 태양광 에너지를 이용할 수 있습니다. 이 외에도 축전기에 전기 에너지가 저장되어 정전 등의 비상 상황에 적절히 대처할 수 있겠죠?
다양한 곳에서 유용하게 이용되는 태양광 에너지
태양광 에너지를 이용한 신형 쏘나타 하이브리드
태양광 에너지를 이용하는 자동차가 있다는 사실! 알고 있으신가요? 바로 ‘솔라루프 시스템(Solar Roof System)’이 적용된 현대자동차의 신형 쏘나타 하이브리드인데요. 솔라루프 시스템은 ‘솔라패널’, ‘제어기’, ‘배터리’로 구성됩니다. 차량 지붕에 설치된 솔라패널에는 실리콘 태양전지가 장착되어 있어 빛이 흡수되면 전기를 생산하는데요. 이 전기는 전력의 효율을 높이기 위해 제어기로 보내진 다음 주행 및 시동용 배터리에 저장됩니다. 솔라루프 시스템을 통해 신형 쏘나타 하이브리드는 주행 및 정차에 상관없이 충전이 가능한데요. 햇빛을 1시간 동안 흡수할 경우 최대 200Wh의 에너지를 저장할 수 있습니다. 특히 하루에 6시간(국내 평균 일사량 기준) 동안 야외에서 충전하면, 1년에 최대 1,300km가 넘는 거리를 주행할 수 있습니다.
지금까지 태양광 에너지에 대해 자세히 살펴보았습니다. 자원 고갈의 위험이 없고, 대기 오염 물질을 배출하지 않아 여러모로 유용한 에너지라는 사실을 알 수 있었는데요. 앞으로 더 많은 기술이 개발되어, 미래에는 깨끗하고 안전한 신재생 에너지가 가득하기를 기대해보아요! 태양광 에너지뿐만 아니라 미래 에너지 1편 <무궁무진한 가치, 수소 에너지>와 2편 <작지만 강하다, 소수력>도 함께 확인해보면 더 좋겠죠?
