김 태 희 기자
한국과학기술연구원(KIST)의 윤석진 박사팀은 기존의 태양광 조명등에 비해 성능이 획기적으로 개선된 솔라 LED 조명등을 개발해 지난 8월 31일 서울 성북구 하월곡동 본원에 설치된 1호기를 공개했다.
이번에 공개된 솔라 LED 조명등은 KIST의 솔라트리사업단(Entrepreneur ship 사업단)이 추진하는 개방형·결실형 연구사업인 ‘솔라트리’연구과제와 서울시의 녹색기술(GT) R&D 사업의 ‘솔라트리 LED 조명등 실증사업’을 통해 개발되었다. 태양전지를 활용해 전력을 공급하기 때문에 이산화탄소 배출이 전혀 없을 뿐만 아니라 저전력 소비 LED로 구성되어 있어 그야말로 환경 친화적 녹색기술의 융합체라 할 수 있다.
태양광 조명등은 애물단지?
솔라 LED는 다르다
사실 태양광을 활용한 조명등의 등장이 이번이 처음은 아니다. 태양광 조명등은 이미 몇 년 전부터 국내에 보급되어 왔지만, 납축전지의 수명이 2년 미만으로 짧아 자주 교체해야 하는 번거로움이 있었다. 뿐만 아니라 광속이 기존 광원에 못 미치고, 낮은 효율로 인해 장마철과 같이 흐린 날씨나 겨울에는 점등이 안 되는 경우가 많아 설치 이후에 애물단지로 방치되는 경우가 많았다. 또한 모듈과 축전지 등이 노후·훼손되었어도 유지·관리가 제대로 이루어지지 못했으며, 제어시스템의 부재로 인해 원격 관리가 이루어지지 못했다. 가격도 기존 조명등 가격의 2배 이상으로 비싸 보급에 한계가 있었다.
하지만 이번에 선보인 솔라 LED 조명등은 리튬이차전지를 이용해 기존 조명등에 비해 수명을 향상시켰으며, 태양전지패널이 태양광을 따라 움직이도록 하는 저소비전력 추적장치를 달아 전력 발생량을 증대시켜 장마철이나 겨울철에도 정상작동이 가능하게 했다. 또한 무선통신 원격제어를 통해 전력 저장량과 LED 조명의 점등 여부를 상시 모니터링이 가능하도록 했으며, 감시 카메라를 장착해 보안시스템의 기능도 겸하게 했다.
이 외에도 솔라 LED 조명등은 점등에 필요한 모든 전력을 태양광에너지 기술을 이용하므로 선로 매설작업이 필요 없어 전선매설 및 배선이 곤란한 지역에 설치가 가능하다. 특히 환경 친화적인 디자인을 택해 기존 조명등과 비교할 때 탁월한 미적 우월성을 지니고 있다는 평가를 받고 있다.
솔라 LED 조명등 이미지 구상도. G20 성공기원과 꽃을 모티브로 구성했다. 11월에 서울 G20 정상회의가 개최되는 코엑스 주변에 설치해 녹색도시 서울의 이미지를 알리고 브랜드 가치 상승을 유도할 계획이다.
친환경 조명등 상용화 연구개발 추진
솔라 LED 조명등 사업은 지난 8월에 시작해 현재 총 3호기까지 10개의 기기가 설치되어 실증작업이 진행 중이다. 1호기(2기)와 2호기(2기)는 KIST 내에 설치해 소비전력, 조명등의 높이, 원격제어방식 등 기능 측면을 집중 실증하고, 결정된 기능 규격과 디자인은 최종 3호기(6기)에 적용한다. 이 여섯 대의 3호기는 11월에 서울 G20 정상회의가 개최되는 코엑스 주변에 설치해 외국 국빈 및 시민에게 선보임으로써 저탄소 그린에너지 도시를 선도하는 서울시의 녹색도시 이미지를 널리 알리고 브랜드 가치 상승을 유도할 계획이다.
서울시의 김영성 녹색정책담당관은 “서울시는 이번 솔라 LED 조명등 실증사업을 통해 기술개발이 이루어지면 본격적으로 보급할 예정이며, 우선 서울시내 공원 등을 솔라 LED 조명등으로 교체할 경우 온실가스를 연간 3만톤 이상 감축시킬 것으로 예상한다”고 밝혔다.
KIST의 윤석진 박사는 “솔라 LED 조명등은 KIST가 자랑하는 이차전지·LED·압전초음파모터·제어시스템 기술을 융합한 첨단 기술의 결정체라고 할 수 있다”며,“다만 다소 높은 가격 문제를 후속연구를 통해 해결해 경제적이고 환경 친화적인 솔라 LED 조명등의 개발·보급에 박차를 가할 것”이라고 밝혔다.
서울시 녹색기술 R&D로 추진하는 이번 사업은 서울시와 녹색기술개발 공동협력 MOU를 체결한 KIST를 비롯해 관련 요소기술을 보유한 기업체가 참여했다. 태양전지 분야에서는 미리넷솔라가 참여했으며, 이 외에도 이차전지 분야로는 씨엠파트너와 시스템에 PISYS, 디자인에는 와이드플래닝과 국민대학교가 참여했다. 서울시는 업무총괄, 연구비 일부 지원 및 장소를 제공하고 KIST는 개발연구, 시설설치 및 운영, 실증 및 유지보수 업무를 담당한다. KIST와 서울시는 녹색기술 R&D 연구과제로‘솔라 LED 조명등 실증 및 상용화 연구개발’을 올해 말까지 진행할 계획이다.
MINI INTERVIEW
KIST 솔라트리사업단의 윤석진 교수
5년 후엔 우리집 앞 공원에서도 솔라 LED 조명등을 볼 수 있을 것
Q. 솔라 LED 조명등은 미래성장동력인 태양광과 LED를 접목시켰다는 데에 의미가 크다. 해외에도 이와 같은 사례가 있나?
A. 유사한 사례가 있다. 2007년과 2008년에 이탈리아의 아르떼미데(Artemide)사에서 솔라트리 조명등을 비엔나와 파리 등에 시범 설치했다. 당시 이 솔라트리는 수려한 경관과 친환경 아이템이라는 특수성 때문에 큰 관심과 반향을 불러일으켰다. 그러나 비싼 가격과 짧은 수명으로 인해 그 이후 상용화 보급은 이루어지지 않고 있다.
Q. 사실 이번에 개발한 조명등은 태양 추적장치나 보안시스템 등을 갖추며 자칫 비용이 비싸지는 것 아니냐는 우려를 낳기 쉽다. 이를 위해 어떤 연구가 진행 중인가?
A. 실제로 태양 추적정치와 보안시스템이 전체 조명등 가격에서 차지하는 비중은 매우 적다. 오히려 리튬폴리머 이차전지의 가격이 제작비용의 절반 이상을 차지하고 있는 실정이다. 그러나 향후 R&D를 통해 LED 효율향상과 더불어 리튬폴리머 이차전지의 단가 절감을 이루어 현재의 제작비용에 비해 절반 이상 저렴한 가격의 조명등을 보급할 수 있을 것이다.
Q. 언제쯤 이 솔라 LED 조명등이 상용화 보급될 것으로 보는가?
A. 올해 서울시와 진행되고 있는 솔라 LED 조명등 실증사업은 2013년에 재차 추진될 예정이다. 그 사이 요소기술의 고도화를 통해 2015년엔 경제성을 갖춘 솔라 LED 조명등이 보급될 것으로 예상하고 있다.
Q. 향후 ‘솔라 LED’의 시장성을 전망한다면?
A. 솔라 LED 조명등이 상용화되기 위해서는 아직도 더 많은 연구와 노력이 필요하다. 하지만 이산화탄소 배출이 없는 환경 친화적 녹색 기술의 융합체라는 점에서 솔라 LED의 전망은 매우 밝다. 2015년에 상용화 보급이 시작되면 태양전지 및 LED 등 관련 녹색기술 기업체 육성 및 활성화가 본격적으로 이루어지고 녹색산업 관련된 신규 일자리 창출은 물론 LED 조명의 민간부문 보급 촉진도 함께 달성될 것으로 전망된다.
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