[편집자 주] 지구 온난화로 세계 곳곳에서 이상 기후가 나타나고 있다. 짙어진 온실가스와 도시개발로 인한 서식지 파괴, 무분별한 벌목 등으로 훼손된 지구는 연일 위험 신호를 보내고 있다. 전 세계 국가가 기후변화 대응을 위해 다양한 정책을 쏟아내고 있지만 아직은 구호에 그치며 큰 효과를 거두지 못하고 있는 상황이다. 이런 상황일수록 기대를 갖게 하는 건 기술이다. 기후변화 문제를 해결하고 지구를 건강하게 되돌릴 유망 기술들을 소개한다.

[데일리원헬스=김도연 기자] 태양열 발전이 유력한 재생 에너지로 자리 잡고 있지만 굳이 한 가지 아쉬운 점을 꼽자면 태양열 발전은 햇빛이 드는 야외에서만, 그것도 날씨가 좋은 날에만 가능하다는 점이다. 실내에서도 태양열 발전으로 에너지를 생산할 수 있다면 얼마나 좋을까? 말도 안되는 소리 같지만 일정 부분 현실에서 일어나고 있는 일이다. '실내 태양전지' 기술을 이용하면 실내의 모든 빛을 전력으로 전환해 전자제품에 배터리가 필요없게 된다. 저조도에서 작동하는 실내 태양전지 덕분에 배터리 없이 모든 디바이스를 사용할 수 있게 된다.

미국 캘리포니아 소재 스타트업 앰비언트 포토닉스(Ambient Photonics)는 지난 2019년부터 실내 태양전지를 개발해 꾸준히 성능과 가격을 개선해 오고 있다. 이 실내 태양전지는 모든 크기와 모양으로 생산 가능하다. 현재는 리모컨이나 무선 키보드 같이 전력 소비가 크지 않은 기기에 적용되고 있다.

저조도에서 작동하는 실내 태양전지는 저조도 음영 처리된 자연광과 LED 및 할로겐 전구 같은 인공광을 활용해 모든 광원을 전력으로 전환한다. 따라서 내장된 셀은 기기를 플러그에 꽂지 않아도 기기를 지속적으로 충전할 수 있습니다.

이 기술은 1990년대에 저강도 실내 조명에서 에너지를 수확하는 방법으로 등장한 저가의 염료감응형 태양전지(DSSC)가 기반이다. 이 전지는 기존 실리콘 전지에 비해 빛 에너지를 변환하는 속도가 느려 직사광선 아래에서는 효율이 떨어지지만 생산 비용이 훨씬 저렴하고 어떤 실내 조명에서도 작동한다는 장점이 있다. 

앰비언트 포토니스는 현재 미국 라스베거스에서 열리고 있는 국제전자제품박람회(CES) 2024에서 앞과 뒤, 양면에서 실내 빛 에너지를 수집하는 양면 전지가 장착된 기기를 선보이고 있다. 광학적으로 투명한 유리로 제작된 양면 태양전지는 기존 실리콘 전지의 3배에 달하는 출력을 낼 수 있으며, 앰비언트의 단면 전지 출력을 50%까지 높일 수 있는 것으로 알려졌다.

양면 태양전지 기술은 친환경 혁신을 지원하는 아마존의 기후 서약 기금의 지원을 받았다. 앰비언트 포토니스에 따르면 올해 구글과 협력해 양면 전지를 사용하는 최초의 새로운 태양열 구동 장치를 출시할 예정이다.

실내 태양전지가 대중화되면 수십억 개의 배터리를 생산 및 매립하지 않아도 돼 탄소 배출을 줄이는데 큰 도움이 될 전망이다. 앰비언트 포토니스에 따르면 실내 태양전지 수요가 꾸준히 늘고 있으며, 이에 따라 회사는 오는 2025년 미국에 두 번째 생산공장을 착공할 계획이다.

베이트 마샬 앰비언트 포토닉스 최고경영자(CEO)는 현지 언론과의 인터뷰에서 "현재의 커넥티드 전자기기는 지속적인 전력을 필요로 하는데, 거의 대부분이 이 전력을 일회용이나 충전식 배터리에서 얻고 있다"라고 "실내 태양광 발전은 오랫동안 계산기나 장난감 같은 특정 저전력 제품에만 제한적으로 사용됐지만 대중적인 장치에 적용할 수 있는 실내 태양전지로 혁신적이고 지속 가능한 전력 대안을 마련할 수 있다"라고 말했다. 

김도연 기자 다른기사 보기