해바라기처럼 움직이는 태양광 패널 나오나

美UCLA 연구팀 굴광성 물질 개발

태양광 발전 효율 4배 향상 가능

해바라기처럼 광원을 따라 움직이는 선봇. /네이처 나노테크놀로지

해바라기처럼 햇빛을 따라 움직일 수 있는 물질이 개발돼 앞으로 태양광 패널에 적용하면 발전효율을 지금보다 4배로 높일 수 있을 것으로 전망된다.

네이처와 과학 전문 매체 등에 따르면 미국 UCLA 재료공학과 조교수인 허시민 박사가 이끄는 연구팀은 빛과 온도에 각각 반응할 수 있는 물질을 섞은 폴리머(중합체)로 인공 굴광성(屈光性) 물질을 개발했다고 네이처 나노테크놀로지 최신호에 발표했다.



연구팀은 이 폴리머를 식물의 원통형 줄기처럼 만들어 ‘선봇(SunBots)’이라고 이름 붙였다. 선봇은 광원 각도를 따라 자동으로 구부러지며 빛을 최대로 모을 수 있다. 빛에 반응하는 나노 물질과 열에 반응하는 물질이 섞여 있어 특정 부위가 빛을 받으면 빛 반응 물질이 먼저 반응해 빛을 열로 전환하고 열 반응 물질이 수축하며 선봇이 구부러지게 된다. 광원 각도에 맞게 다 구부러지면 수축하던 부위는 빛을 받지 않아 열이 식으면서 수축이 정지하게 되며 나중에는 다시 처음 상태로 돌아간다.

연구팀은 이 중합체가 식물의 굴광성을 재현할 수 있는 첫 인공물질이라고 설명했다. 이 기술은 앞으로 태양광 패널의 효율을 극대화하거나 바닷물 담수화 등에 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 태양의 움직임을 따라갈 수 없는 고정식 태양광 패널은 태양으로부터 얻을 수 있는 에너지 중 약 24%밖에 확보하지 못하지만 선봇을 활용한 태양광 패널은 약 90%를 얻을 수 있다고 밝혔다. /고광본선임기자 [e-mail]