바람의 힘으로 전기를 일으켜 태양광 패널의 먼지를 털어내는 방식으로 태양광 발전효율을 극대화시키는 기술을 국내 연구진이 개발했다.
대구경북과학기술원(DIGIST) 에너지공학과 이주혁 교수와 삼성전자 생산기술연구소 승완철 박사 공동연구팀은 바람을 고전압의 전기에너지로 변환하는 '마찰대전 발전소자'를 개발하고, 이를 태양광 패널의 '전기역학 스크린' 기술에 적용하는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.
태양광 패널은 표면이 오염되기 쉬워 발전효율이 떨어지고, 주기적인 유지보수가 필요하다는 단점이 있다. 이에 최근 면적이 넓거나 접근이 어려운 사막, 산악, 우주 등 극한환경에서도 무인으로 패널 표면에 고전압을 발생시켜 내려앉는 먼지입자를 쫓아내는 '전기역학 스크린' 기술이 연구되고 있지만, 결국 태양광 패널이 생산한 전력을 써야하기 때문에 손실이 크다는 문제가 있다.
이에 연구팀은 바람으로 빠르게 회전시켜 고전압의 에너지를 발전시키는 '마찰대전 발전소자'를 개발해 전기역학 스크린 기술에 적용하는 방안을 개발했다. 마찰대전 발전소자를 부착한 '자가발전형 전기역학 스크린'은 최대 2300V까지 고전압을 생성했으며, 태양광 패널 표면의 오염을 제거하자 출력이 90% 이상 회복됐다.
이주혁 교수는 "이번 연구를 통해 자연에서 존재하는 바람에너지를 전기에너지로 변환해 태양전지 표면 오염을 방지 및 제거하는 기술을 개발하게 됐다"며 "향후 해당 기술을 보다 발전시켜서 친환경적인 방법으로 미래 에너지원인 태양에너지의 효율을 극대화할 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.
이번 연구결과는 에너지 공학분야 국제학술지 '나노에너지'(Nano Energy)에 게재됐다.
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