태양광 발전의 단점 중 하나는 '까다로운 부지 조건'이다. 패널 설치가 용이한 평지가 없다면, 태양광 발전시설 구축 자체가 어렵기 때문이다.
그래서 최근 떠오른 것이 농업의 논밭 등을 이용한 영농형 태양광(agrivoltaics)이다.
10일(현지시각) 미국 지속가능성 미디어 클린테크니카는 새롭게 부상하는 영농형 태양광 기술 중 하나로 '투명한 태양광 패널'을 소개했다. 투명 패널로 농작물에 충분한 빛을 공급하면서도 전기를 생산할 수 있는 것이 특징이다. 투명 태양광 패널 기술은 아직 초기 단계이지만, 연구진은 이를 상용화하기 위한 드라이브를 걸고 있다.
현재 목표는 최적화다. 작물 성장과 전력 생산량을 둘 다 극대화하는 것이다. 투명 패널이 보급되면 농민들은 전력 판매로 부수입을 올릴 수 있을 뿐 아니라, 농지를 침범한다는 이유로 농촌 지역 태양광 설치를 반대하는 이들도 설득 가능하다.
태양광 패널이 투명하다면, 영농형 태양광은 물론 일반 건물도 이득
투명 태양광 패널은 건물에도 적용할 수 있다. 건물 외벽이나 창문에서 전기를 생산할 수 있기 때문이다. 이미 연구진은 건물 창문에 투명 태양광 패널을 설치해 빛을 투과하고 밖을 내다보는 창문의 본래 기능을 유지시키면서도, 전력도 생산할 수 있는 기술을 연구하고 있다. 이를 현대 고층 빌딩에 자주 활용되는 커튼월(curtain wall, 건물 외벽이 통 유리로 만들어진 형태)에 적용하면 건물 자체가 순식간에 '발전소'가 된다.
스웨덴을 중심으로 한 다국적 연구팀은 최근 영농형 태양광과 투명한 태양광 기술을 결합한 새로운 연구 결과를 발표했다. 기존 불투명한 실리콘 태양광 패널이 아닌, 빛을 선별하는 기술을 적용해 작물 성장을 최적화할 수 있는 방법을 제시한 것이다.
실제로 식물은 전체 빛 스펙트럼이 아닌 일부만으로도 충분히 성장할 수 있다. 식물에 필요한 파장은 투과시키고 그렇지 않은 파장은 흡수해 전기를 생산한다면 농업과 전력 생산을 동시에 할 수 있다.
연구팀은 이를 실현하기 위해 다양한 기술을 연구하고 있다. 그중에는 사진 활성 층 조정(tuning photoactive layers), 반투명층 적용(applying colored semi-transparent layers), 거울과 렌즈 사용(utilizing mirrors and lenses) 등이 있다.
세계 최초로 투명한 태양광 패널을 개발한 미시간 주립 대학(Michigan State University)의 연구자들이 추정한 바에 따르면 건물 통합형 투명한 태양광 기술은 미국 내 기존 옥상 태양광 패널과 거의 비슷한 양의 전기를 공급할 수 있을 전망이다.