티스토리 뷰
한정된 자원이 고갈된다는 이야기가 나온 게 벌써 몇년 전인지 모른다. 이런 분위기 때문인지는 몰라도 국제 유가는 천정부지로 오르면서 우리 생활에도 그 여파가 몰려오고 있다. 1900원대의 높은 기름값은 물론 다양한 물가가 몇십원이 아니라 몇백원씩 오르고 있으니 하루 아침에 생활비가 몇만원에서 몇십만원까지 오르는 것은 이제 시간 문제이다.
이렇게 물가가 오르는 것을 놓고 '경제'탓만 하는 경우가 있지만... 가장 큰 이유 중 하나가 바로 '자원의 고갈'이다. 자원이 점점 고갈되면서 무엇인가를 생산하여 판매하는 과정에 필요한 자원의 비용이 점점 올라가니 자연스럽게 제품의 가격도 올라가는 것이다.
예를 들어, 석유의 가격이 오르면... 다양한 교통수단의 비용도 오르게 된다. 그러면 물류에 들어가는 비용이 올라가는 만큼 제품의 가격도 올라가는 것이다.
이런 이유 때문일까. 우리는 '미래 에너지'에 대한 끊임없는 개발과 노력을 아끼지 않고 있다. 그 대표적인 것이 우리가 잘 알고 있는 '신재생에너지'이다. 신 재생에너지라고 하면 다양한 형태의 천연자원이다. 그 중에 하나가 이번에 이야기할 '태양에너지'이다. 태양에너지는 화석연료인 석탄, 석유와 같이 고갈 위험이 없고, 이산화 탄소 등의 환경 오염물질도 배출하지 않는다. 그러니 자연스럽게 '미래의 청정 에너지'로 태양에너지를 쉽게 떠올리는 것이다.
태양에너지는 크게 열과 빛으로 구분하여 이야기할 수 있다. 사실 태양에너지는 '미래의 에너지'이기 전에 과거부터 지금까지 사용한 '화석연료'에도 사용되었다. 태양에서 핵융합 반응으로 방출된 에너지는 우리가 살고 있는 '지구'에 생명을 불어넣어준다. 식물은 태양에너지의 '빛'을 받아서 광합성을 하고 물과 이산화탄소를 통해서 에너지를 생산한다 그 식물을 동물이 섭취하며 성장하고 먹이사슬을 만들어내는 것이다. 이 뿐만 아니라 이런 동식물들이 죽어서 퇴적되는 과정을 통해서 화석연료인 석유와 석탄이 만들어지는 것이다. 그러니 태양에너지를 빼놓고 '에너지'에 대한 이야기를 하는 것은 미래 뿐만 아니라 과거에도 있을 수 없는 이야기인 것이다.
태양에너지가 화석연료가 되는 과정을 기다릴 수 없는 것이 요즘이다. 요즘 우리는 성장을 통해서 '에너지 난'에 부딪치고 있다. 보다 빠른 성장을 위해서는 다양하고 많은 양의 에너지가 필요한데 언제까지 태양에너지가 석탄과 석유와 같은 화석연료가 되기를 기다릴 수는 없다는 것이다.
이런 욕구는 '태양에너지인 열과 빛을 이용하여 전기를 만드는 기술'을 탄생시켰다. 지금까지 태양열을 통해서 물을 수증기로 만들고 그 수증기로 터빈을 돌려서 전기를 만드는 방법이 주로 사용되었다. 그래서 우리는 '태양열'과 관련된 에너지에 더욱 친근하다. 하지만 점점 기술의 발전이 이루어지면서 '태양광'에 대한 부분이 이슈화 되고 있다.
태양광에 대한 이야기를 하려면 '태양전지'를 빼놓을 수 없다. 태양의 빛 에너지를 직접 전기로 바꾸는 장치가 바로 '태양전지'이다. 이렇게 태양의 빛 에너지에 관심을 더 기울이는 이유는 지표에 도달하는 태양열 에너지가 제곱미터당 약 250와트일때 태양빛 에너지는 1,000와트로 4배나 늪기 때문이다. 이렇게 높은 태양빛 에너지를 '전기'로 만들기 위한 태양전지는 주로 '실리콘 태양전지'의 형태로 개발/연구되고 있다고 한다. 실리콘 태양전지의 이론적인 방법을 간단히 살펴보면, p형과 n형 반도체를 접합시킨 뒤 태양광을 받았을 때 이들 반도체 사이를 이동하는 전자의 흐름을 통해 전기를 발생시킨다는 것이다.
모든 신재생 에너지의 개발이 상용화가 어려운 이유는 역시 '투자 비용대비 얻어지는 효과'때문이다. 이 부분은 '태양에너지'도 마찬가지이다. 현재 태양전지로 사용되는 '실리콘 태양전지' 역시 제조 원가가 높고 효율이 낮다는 것 때문에 상용화되지 않고 있다. 이런 단점을 통해서 태양전지의 상용화를 위해서 효율성도 높이고 제조원가를 낯추려고 노력하고 있는 것이 태양에너지를 위한 연구에 중심인 것이다.
지난 일본 원전 사고 이후, 원자력에 대한 안전적인 문제가 이야기되면서 태양에너지가 더욱 관심을 받고 있는게 사실이다. 하지만 원자력에 비해서 높은 투자비용 때문에 쉽게 대체 에너지로 사용된다는 것은 쉬운 일이 아니다. 하지만, 이미 태양전지를 생산할 때 필요하는 원재료인 '폴리실리콘(Polysilicon)을 놓고 대기업에서는 치열한 경쟁을 하고 있다. 이는 태양전지를 통한 미래 에너지가 어느 정도 투자를 불러올 만큼 가시성이 보이기 때문이 아닐까 생각한다.
특히, 최근에는 삼성, LG, 한화와 같은 국내 기업들도 태양광산업에 대한 투자를 강화하고 있다. 태양전지에 대한 사업성은 물론이고 폴리실리콘에 대한 투자까지 이어지면서 폴리실리콘의 공급이 보다 증가한다면 태양전지와 태양광 발전의 보급이 보다 쉽게 확대될 수 있다는 것이다. 이런 과정을 통해서 국내 태양광 에너지 산업이 '미래의 반도체 산업'이 되어줄 수 있다는 기대도 갖어 볼 수 있을 것이다.
댓글