한화데이즈 :: 태양광 에너지의 차가운 변신! 신재생 에너지를 활용한 가전제품
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옷깃을 스치는 칼바람을 맞고 있다 보면 햇볕이 내리쬐던 뜨거운 여름날이 그리워지는데요. 반면 여름이 되면 다시 흐르는 땀을 닦으며 날씨를 원망하게 되겠죠. 그런데 햇볕은 항상 뜨겁기만 할까요? 뜨거운 햇볕을 모아 차갑게 만들 수도 있다고 하는데요. 오늘은 뜨거운 태양광 에너지를 차갑게 활용하는 기술과 사례에 대해 알아볼게요.







태양광 냉각기, 보다 정확하게 말하면 태양광 패널을 활용한 태양열 흡수식 냉각기는 전 세계적으로 약 1,200대가 설치돼 있어요. 다소 적은 수치로 보이지만, 10년 전과 비교하면 10배 이상 많아진 수치랍니다. 프랑스의 태양광회사 ‘테크솔(Tecsol)’의 기술자인 다니엘 뮈니는 ‘기존 냉각기에 비해 태양열 흡수식 냉각기의 가격이 5배가량 비싸다’며 ‘아직은 정부의 보조금과 기업의 투자가 부족하기 때문에 시장 경쟁력은 부족하다’고 평가했는데요. 그럼에도 불구하고, 태양열 냉각시스템은 가진 장점이 많기 때문에 계속해서 주목 받고 있는 기술이에요.



태양열 흡수식 냉각시스템의 장점은 무엇보다 청정에너지를 활용한다는 것이에요. 일반적인 에어컨 냉매로 주로 사용되는 물질인 ‘하이드로플루오르카본’은 단계적으로 사용이 금지될 전망인데요. 반면 태양열 흡수식 냉각시스템은 냉매를 사용하지 않고 오직 태양광 패널과 물만을 이용해 온도를 조절하기 때문에 대안이 될 수 있어요. 또한 태양열 흡수식 냉각시스템을 활용한 에어컨은 기존의 전기형 에어컨에 비해 30~90% 적은 전력을 사용한다는 것도 큰 장점이에요.




▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [출처 - 학술지 사이언스]




태양열 냉각시스템에서는 얇은 튜브나 플레이트, 패널로 태양광선을 흡수한 뒤, 그 열로 물을 증발시키는 방식을 사용해요. 태양열을 흡수해서 온도를 많이 높일수록, 흔히 말하는 ‘가성비’가 좋아지는데요. 현재의 기술로서는 아직 물을 80도까지만 가열할 수 있었어요. 그런데, 최근 과학학술지 ‘사이언스’ 3일자에 실린 연구에 따르면 미국 캘리포니아주립대 연구진이 200도까지 열을 올릴 수 있는 기술을 개발했다고 해요. 구리 파이프 안에 글리콜과 열을 빠르게 전달할 수 있는 특수한 금속 조각을 넣어 효율을 높인 것이지요. 







이렇게 태양광을 활용한 냉각기술은 더울수록 시원해진답니다. 연평균 기온 28도인 미얀마 다웨이시에 위치한 호텔 ‘스타 샤파이어’에서도 이 냉각기술 덕분에 더위 걱정도 전기료 걱정도 없이 사시사철 시원한 공기를 만끽할 수 있어요. 멕시코의 회사인 ‘게코로직(Geckologic)’은 태양열 흡수식 냉각기술의 원리를 활용한 적정기술 에어컨을 개발하기도 했어요. 태양광 패널을 통해 열을 끌어올리고 이 에너지로 물을 증발시켜 공기를 차갑게 한다는 기본원리는 같은데요. 




‘게코로직’의 기술은 200평방미터(약 60평)공간에 12시간 연속으로 냉각된 공기를 공급할 수 있는 규모라고 해요. 상용 전력을 전혀 사용하지 않고도 태양광과 물만을 이용해 작동이 가능한 셈이죠. 청정에너지만을 활용하고 온실가스 배출을 줄였기 때문에 친환경적이기도 하답니다. 연구진은 이 시스템을 기업에 적용한다면 한 기업이 사용하는 에너지 소비의 40%를 절감할 수 있다고 전망한다고 하네요.


한편 이 기술을 이용해 음식을 차갑게 보관해주는 냉장고도 만들 수 있다고 해요. 독일 프라운호퍼 연구소는 태양광 냉각기를 이용해 튀니지의 와인창조, 모로코의 낙농장에 와인과 우유를 냉장시키는 데 성공했어요. 반사경을 이용해 태양열을 흡수하고, 태양광선을 200도에 이르는 뜨거운 물로 전환해 냉각을 한 것이죠. 간단하게는 캠핑을 다닐 때 활용할 수 있는 소형 냉장고도 있습니다. 23kg짜리 소형 냉장고 ‘솔라쿨러(Solar-cooler)’는 6장의 태양광 패널과 10시간가량 지속되는 배터리를 이용해 음식물을 차갑게 유지할 수 있어요. 가격은 약 130만원 수준으로 저렴하지는 않지만, 상용화·대중화를 위한 연구가 계속되고 있고, 수요도 커질 전망이라서 앞으로가 기대되는 기술임에는 틀림없어요..







석유, 석탄, 가스 등 기존에 인류가 활용해오고 있던 에너지들은 점점 고갈되고 있는 만큼, 신재생에너지에 대한 관심도 나날이 높아지고 있는데요. 2100년에 냉각을 위해 필요한 전력은 2000년의 30배 이상으로 급증할 것으로 예상된다고 해요. ‘태양은 뜨겁다’는 편견을 없애버릴 수 있는 이 기술들이 하루 빨리 더 발전하고, 우리 생활 속으로 더 스며들기를 기대해 봅니다. 











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