[인더스트리뉴스 권선형 기자] 태양광 PV가 건물에 미적 감각을 더하며 발전기를 넘어 예술 작품으로 거듭나고 있다. 올 한해 미적 감감을 입고 눈길을 끈 태양광 PV 프로젝트는 무엇이었을까. 미국 태양광전문매체 PV Magazine이 2021년 시선을 사로잡은 태양광 PV 프로젝트 TOP 5를 뽑았다.

TOP 1 : 프랑스 Armor의 투명 유기태양전지

프랑스의 태양광 모듈 제조업체 Armor는 네덜란드 태양광 디자이너 마르얀 반 아우벨(Marjan van Aubel)과 함께 지난 10월 아랍에미리트에서 열린 ‘엑스포 두바이’ 네덜란드관에 투명한 유기태양전지를 제작해 전시했다.

아우벨은 투명 유기태양전지를 사용해 선과 패턴이 서로 상호 작용하는 컬러 모듈을 제작했다. 투명 패널은 전기를 생산하는 동시에 공간으로 햇빛이 들어오게 하고 빛의 스펙트럼을 필터링 해 건물 내부에 있는 식물의 광합성을 가능하게 한다.

Armor는 “아우벨 디자이너 작품은 태양광 패널이 에너지를 모으는 동시에 아름다울 수 있고 예술의 한 형태가 될 수 있음을 보여준다”고 밝혔다.

TOP 2 : 스웨덴 Soltech Energy의 태양광 파사드

스웨덴 태양광시스템 공급기업인 Soltech Energy는 최근 스웨덴 예테보리의 한 차고에 646.6kW 태양광 파사드를 설치했다. 300개 EV 충전 포스트가 있고 배기가스를 배출하기 위해 열린 형태로 제작했다.

Soltech Energy는 “파사드는 특정 경사각을 요구하는 반투명 모듈로 제작했고 내부와 외부 부품 사이의 공기 순환에 효과적인 건물 벽에 배치했다”고 밝혔다.

이어 “그리드에 연결된 태양광 파사드는 전기 자동차를 위한 약 300개의 충전 설비로 전기를 공급한다”며, “이 시스템은 40% 투명도와 54kW의 출력을 가진 1,096개의 반투명 프레임리스 패널로 구성됐다”고 밝혔다.

TOP 3 : 태양광 파라솔

종이접기에서 영감을 받은 태양광 파라솔의 디자인과 설계는 Italo Rota와 MIT의 카를로 라티(Carlo Ratti) 교수, Harvard의 척 호버만(Chuck Hoberman) 교수가 함께했다.

태양광 파라솔 높이는 250cm, 지름은 320cm다. 접이식 어레이는 태양 아래에 배치돼 그늘을 만들고 아래에 부착 가능한 분무기와 냉각기에 전기를 공급한다. 더운 여름 해변에서 태양광 파라솔을 설치해 그늘을 피하고 냉장고에 전원을 공급해 시원한 음료를 즐길 수 있다.

TOP 4 : UNIST의 고무수준으로 유연한 컬러 투명태양전지

UNIST는 검고 딱딱한 기존 실리콘 태양전지를 대체하는 컬러 유연 투명태양전지 기술을 개발했다. 투명태양전지는 건물 외벽, 창문 등에 설치할 수 있어 주목받는 신개념 태양전지다. 기존 검은 실리콘태양전지와 달리 빛을 투과시켜 다양한 색을 구현할 수 있고 유연해, 건물 외벽에 적용 시 심미적 효과를 극대화할 수 있다.

컬러 투명태양전지를 개발한 최경진 교수팀은 실리콘에 뚫린 미세구멍을 착색된 고분자 물질로 채워 넣어 색상 조절이 가능하게 했다. 태양전지에 쪼여진 빛 중 일부가 미세구멍 내 고분자 물질을 통과해 우리 눈엔 투명한 색상으로 보인다. 착시 현상 때문에 검은 실리콘은 보이지 않는다. 나머지 빛은 실리콘에 흡수돼 전기를 만든다.

최 교수팀은 여기에 유연성과 색상을 더했다. 특히 딱딱한 실리콘을 이용했음에도 고무 수준으로 유연성이 뛰어나다. 굽힘 시 응력이 아주 좁은 영역에만 집중돼 구조가 더 유연해지고 균열이 쉽게 전파되지 않는다. 수천 번을 구부려도 구조가 깨지지 않는다. 또 미세구멍에 착색된 고분자를 끼워 넣으면 태양전지 색상도 중성에서 녹색, 파란색, 노란색 등 다양하게 바꿀 수 있다.

TOP 5 : SunStyle에서 제작한 Google의 Dragonscale

Google의 Dragonscale 건물 지붕에는 7MW 용량의 BIPV가 설치돼 있다. 유럽 태양광 패널 기업인 SunStyle에서 제작한 것으로 9만 개의 개별 태양전지판으로 구성돼 건물에서 사용하는 전기의 약 40%를 충당할 수 있다.

태양전지에는 견고하지만 유연한 폴리비닐 아세테이트 층에 내장돼 있다. 6mm의 강화된 유리가 태양광 패널의 표면을 보호하고, 후면은 내화성 폴리비닐 플루오라이드 층으로 보호한다. 습기를 차단하기 위해 타일의 가장자리가 밀봉돼 있어 패널에는 알루미늄 프레임을 쓰지 않았다.

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