독일관 미래형 솔라트리,머크 인쇄방식 고기능성 폴리머 소재 적용
유기태양광기술컨소시엄 일원, 비용효율성 우수 기술 전파

2015 밀라노 엑스포의 독일관에 새로운 태양전지 기술을 활용한 구조물이 설치된다. 소재는 플렉시블 유기태양광(OPV)이다. 솔라트리(solar tree)로 불리는 이 구조물의 핵심 소재는 머크가 제공한다.

이번 달 시작된 밀라노 엑스포에서 관람객들은 나무 모양을 본뜬 에너지 효율적인 태양광 모듈을 경험할 수 있다. 미래적 느낌의 솔라트리는 독일관의 디자인의 중심 요소다. 나무는 아이디어의 파종을 상징한다. 독일관의 명칭도 '아이디어의 장'으로 결정했다.

미래를 키우는 아이디어가 가득한 생명력 있는 비옥한 토지가 독일이라는 의미다. 솔라트리에서 전기를 만드는 OPV 모듈은 머크의 인쇄방식 고기능성 폴리머 소재를 이용해 생산되는데, 이들 소재는 리시콘브랜드로 시판되고 있다.

파란 색상을 띄는6각형 모양의 OPV 모듈에 바로 그 머크 소재가 쓰인다. 역할은 입사된 빛을 전하운반체로 변환시켜 발전을 돕는다. OPV 시스템 개발은 다양한 파트너가 참여하고 있는 유기태양광기술 컨소시엄(ARGE OPV)이 이끌고 있다.
컨소시엄 참가 기업은 벨레트릭 OPV, 칼 슈탈, 하거 SE, U.I. 라프, 머크, 슈미트후버이며, 독일연방교육연구부가 후원하고 있다. 머크의 어드밴스드 테크놀러지스 사업 책임자인 브라이언 다니엘스씨는 밀라노에서 이러한 미래지향적 기술이 주목을 받고 있음을 주목하며, “유기태양광은 우리의 핵심 성장 플랫폼 중 하나로, 우리는 이 분야에서 유연성 있는 인쇄방식 태양광 패널을 저렴하게 생산할 수 있는 혁신적인 소재를 개발하고 있다"고 전했다.

또 "이들 태양광 패널은 효율성이 높고 수명이 길뿐만 아니라 건축용도로 사용할 만큼 심미성도 우수하다. 밀라노 엑스포에 전시된 솔라트리는 이런 특징을 갖추고 있으며, 발전용 파사드가 적용된 스마트 빌딩을 디자인하는 건축가에게 영감을 줄 수 있는 좋은 예"라면서 "OPV는 현대의 도시 생활을 변모시킬 잠재력이 있다. 우리는 OPV를 이용해 각 빌딩의 한쪽 면에 태양광 농장을 조성해, 식량을 생산하거나 자연의 아름다움을 유지하도록 이용할 수 있다. 이는 ‘식량 공급, 생명의 에너지'라는 엑스포의 주제와도 일맥 상통한다”고 말했다.

▶채색된 태양광 패널 새로운 건축 디자인 요소로 관심
유기태양광필름은 기존 실리콘 기반의 태양전지에 앞서는 몇 가지 장점이 있다. 유기태양광 소재는 투명 플라스틱 필름 위에 매우 얇게 인쇄된다. 인쇄에 사용되는 특허 받은 특수 잉크는 코팅 후 빛에 노출될 때 전기를 생성하는 소재 복합체로 구성된다.

이러한 기술은 경량의 유연한 반투명 모듈을 만들 수 있으며, 모듈은 모든 사물의 표면에 적용할 수 있다. 독일만 해도 이런 유형의 솔라패널을 장착할 수 있는 파사드와 지붕의 면적이 총 20~30억 평방미터에 달하는 것으로 추정된다. 또 다른 주요 장점은 이러한 모듈은 발전 출력이 일정하다는 점이다.

따라서 흐린 날씨나 실내에서도 사용할 수 있다. 또한 다양한 색상을 구현할 수 있어 주변 환경과 조화를 이룰 수 있다. 이러한 특징은 특히 건물 디자인에 새로운 가능성을 제시한다. 보다 비용 효율적으로 생산 가능한 OPV 모듈도 장점이다. 폴리머 소재를 수용액 상태로 처리할 수 있어 스핀 코팅, 잉크젯 인쇄는 물론 그라비아나 플렉소 인쇄와 같은 롤투롤 공정 등 다양한 인쇄 공정에 적합하다.
OPV를 만드는 다른 폴리머 소재와는 달리 머크의 소재는 다른 성능에 영향을 주지 않는 비할로겐 용매로 코팅이 가능하다. 이로 인해 생산 과정에서 환경 영향을 최소화하고 녹색 에너지 발전이라는 개념을 뒷받침할 수 있다.

한편 유기태양광기술컨소시엄(ARGE OPV)은 OPV 분야 전문가가 참여하는 컨퍼런스를 개최한다. 6월 8일 밀라노 독일관에서 열리는 이 행사는 기조 연설자로 독일관 시공사인 슈미트후버의 레나트 비첼을 섭외했다. 그는 현대적이고 지속가능한 건축물로서의 OPV 기술이 가진 잠재력에 대한 자신의 생각과 비전을 공유할 예정이다.

한정렬  dailymedipharm@gmail.com

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