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| ▲ 국내에서 연구 개발중인 접시형 태양열 집광기. 한국에너지기술연구원 제공 | ||
화석연료의 유한성과 환경오염에 대한 경각심이 커지면서 이를 대체할 청정에너지의 필요성이 더욱 절실해지고 있다.
이에 세계 각국은 미래 에너지문제 해결을 위해 다양한 대체에너지를 연구하고 있다.
이 가운데 가장 현실적이며 실현 가능성이 높은 에너지원으로 주목받는 것이 태양이다.
지구가 단 1주일 동안 받는 태양에너지는 지구에 매장된 전체 화석연료의 에너지에 필적하며, 공급 기간도 앞으로 50억 년으로 사실상 무한대라고 볼 수 있다.
◆태양열과 태양광
태양을 이용한 에너지 생산 방식에는 크게 태양광 방식과 태양열 방식으로 나뉜다.
태양광은 빛 에너지를 화학적 작용으로 전기 에너지로 바꾸는 것으로, 별다른 공정 없이 바로 에너지화 할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 단위에너지 당 생산 단가가 매우 높고, 밤이나 흐린 날 등 태양빛을 직접 받지 못하면 에너지 생산이 중단되는 등 난제가 적지 않다.
반면 태양열은 햇빛의 열 에너지를 모아 물을 끓여 수증기로 터빈을 돌리는 것으로, 에너지원이 태양이라는 것 외에는 화력이나 원자력발전과 전기 생산 방식이 같다.
태양열발전은 상대적으로 싼 가격으로 대단위 생산이 가능할 뿐만 아니라, 낮에 가열된 용액을 보관할 수 있어 밤이나 흐린날에도 지속적인 에너지 생산을 할 수 있다.
또 발전과정에서 사용하고 남은 열은 해수를 담수로 만들기 때문에 최근 전 세계적으로 이슈가 되는 물 부족 해결에도 큰 도움을 준다.
때문에 선진국들은 이미 대단위 태양열발전에 나서고 있으며, 특히 유럽의 12개 기업은 현재 유럽 전체 에너지의 15%를 공급할 수 있는 대규모 태양열발전소를 사하라 사막에 건설 중이다.
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| ▲ 지역난방용 태양열 집광기가 설치된 모습. 한국에너지기술연구원 제공 | ||
◆국내의 태양열 개발
우리나라도 일찍부터 태양열 발전에 관심을 두고 다각도로 연구 개발을 진행하고 있다.
한국에너지기술연구원(이하 에너지연)은 2000년대 초 부터 본격적인 태양열 연구에 들어가 ‘단일 진공관형 태양열집열기 실증시스템’을 개발하는 등 상당한 성과를 거두고 있다.
단일 진공관형 태양열집열기는 기존 집열기의 낮은 효율성과 계절적 관리의 어려움 등을 극복해 급탕은 물론 기존에 불가능했던 냉난방까지 한꺼번에 적용할 수 있는 시스템이다. 또 태양열시스템과 지역난방시스템을 접목한 새로운 기술인 지역난방용 태양열시스템을 상용화시켰다.
이를 위해 평판형과 진공관형의 두 가지 집열기를 이용해 축열조 없이도 집열기를 사용지역에 공급하는 시스템을 세계 최초로 개발했다.
현재 에너지연은 단일 진공관형 태양열집열기의 효율성을 더욱 높이는 연구와 함께 대단위 발전이 가능한 시스템 개발도 진행 중이다.
이런 성과가 알려지면 해외에서도 국내 태양열 기술에 많은 관심을 보이는 등 태양열발전에서 우리나라의 위상이 커지고 있다.
지난해 말에는 사우디아라비아가 국내의 태양열 기술로 해수의 담수화 플랜트와 재생에너지 이용 등에 대한 협력방안을 논의했고, 앞서 리비아도 이 같은 내용에 깊은 관심을 나타냈다. 또 최근에는 인도가 2만 MW( 메가와트) 규모의 대규모 태양열 에너지사업을 추진키로 해 관심을 받고 있다.
이재형 기자 1800916@cctoday.co.kr