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태양광 패널 먼지 걱정 끝…프라운호퍼연구소, 자동 세척 초박형 코팅기술 개발

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태양광 패널 먼지 걱정 끝…프라운호퍼연구소, 자동 세척 초박형 코팅기술 개발

독일 프라운호퍼연그소가 태양광 패널의 발전 효율을 떨어뜨리는 먼지를 자동 세척하는 초박형 코팅 기술을 개발해 주목된다.이미지 확대보기
독일 프라운호퍼연그소가 태양광 패널의 발전 효율을 떨어뜨리는 먼지를 자동 세척하는 초박형 코팅 기술을 개발해 주목된다.
태양광 패널에 발전 효율을 떨어뜨리는 먼지가 가장 큰 고민거리다. 그런데 독일 엔지니어들이 태양광 패널 표면을 자동 세척하는 초박형 코팅기술을 개발, 이 같은 고민을 해결했다.

미국 과학전문 매체 뉴아틀라스에 따르면 수백만 개의 태양광 패널을 자동 세척하는 방법을 개발했다. 독일 프라운호퍼 연구소의 연구원들이 개발한 기술은 시간에 따라 물의 반응을 변경시켜 코팅을 만들고 이것으로 먼지와 흙의 축적을 빨리 배출할 수 있도록 한 것이다. 태양광 패널을 닦아내는 핵심 성분은 산화 티타늄으로 알려졌다.
연구팀은 이 물질을 이용해 정상 상태에서 물을 밀어내어 쉽게 굴러 떨어지는 방울을 형성하게 만들고, 자외선에 노출되면 물을 많이 끌어당겨 얇은 물 층으로 표면을 젖게 유지시키는 원리를 적용시켰다.

실제로 산화 티타늄은 자체적으로 세척 코팅을 만드는 기능을 갖는다고 연구팀은 설명한다. 따라서 낮에 태양광 패널에 쌓인 먼지나 흙은 얇은 물층이 막아주기 때문에 표면에 달라붙지 못하고 밤에는 물이 구슬처럼 맺혀 쉽게 굴러 떨어지면서 먼지를 가져가는 원리이다. 여기에 보너스로 얻는 것은 살균 작용이다. 산화 티타늄이 자외선으로 활성화되면 유기 분자가 파괴되어 표면을 효과적으로 살균하게 된다.

이 기술을 개발한 프라운호퍼 팀의 새로운 코팅 방식은 대량 생산된 ‘롤 투 롤’로 설계되어 기존의 태양전지나 창문, 그리고 다른 표면에도 적용할 수 있다.

연구팀은 이 기술을 적용한 상업화 제품을 시현하기 위해 파일럿 플랜트를 사용하여 폭 30cm, 길이 20m, 두께 100마이크로미터에 불과한 얇은 유리 롤을 생산했다. 산화티타늄 코팅은 최대 150나노미터였다.

그러나 이 얇은 유리는 매우 깨지기 쉽고 열에 취약해 아직 상업화 단계에는 미치지 못한 것으로 파악됐다. 연구팀이 폴리머 필름을 사용하여 상업화가 가능한 완제품이 나올 경우 일반 아파트 유리창 등에도 적용될 수 있다.


김진영 글로벌이코노믹 기자