햇빛 없는 밤에도 전기 만드는 태양전지 나왔다

해가 지고 난 뒤에도 전기를 생산할 수 있는 에너지 소자가 개발됐다. 낮에는 햇빛을 이용하는 태양전지였다가 밤에는 압력이나 진동을 이용해 전기를 만드는 압전소자로 변한다.
3일 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 송진동 박사팀은 조만호 연세대 물리학과 교수팀과의 공동 연구를 통해 태양전지를 압전소자로도 활용할 수 있는 물질을 개발했다고 밝혔다. 압전소자란 바람, 심장 박동, 인간의 움직임과 같은 물리적 진동을 이용해 에너지를 생산하는 소자다.
새로운 에너지 소자의 경우 낮에는 태양전지로 사용했다가 빛이 없는 밤에는 압전으로 에너지를 흡수하는 방식으로 에너지를 만들 수 있다. 다시 말해, 하나의 물질로 태양전지의 태양광 에너지도 확보하고 압전특성을 이용한 에너지도 확보하는 '일석이조'의 효과를 누릴 수 있다는 얘기다.
KIST 송진동 박사팀은 나노선 기반 고효율 태양전지 연구과정에서 화합물 반도체(InGaAs) 일부분의 원자 구조 배열이 압전 효과를 발생시킬 수 있는 구조임을 발견하고 연구에 착수했다. 그리고 나노선 내 원자 격자 구조를 모두 압전 효과 구조로 변경하는 연구를 수행했다.
이 기술은 빛이 없는 환경에서도 에너지를 만들 수 있다는 측면에서 앞으로 활용 범위가 넓을 전망이다. 향후 우리 주변 스마트 센서의 전력공급에도 활용이 가능하며 빛과 소리를 동시에 기록하는 새로운 입력 소자로도 응용할 수 있다. KIST 송진동 박사는 "이번 연구결과를 차세대 스마트 센서의 전력공급원으로의 활용할 수 있기를 기대한다"며 "외투 같은 웨어러블 장비에 응용된다면 사람 주변에 장착된 센서를 작동시키는 전원 역할을 할 것"이라고 내다봤다.
KIST 기관 고유사업으로 수행된 이 연구결과는 국제학술지 '나노 에너지'(Nano Energy)'에 실렸다.
[김윤진 기자]