[한국기술뉴스] 조선대학교 기계공학과 박정수 교수 연구팀은 전기와 열 에너지를 동시에 생성하는 태양광열 하이브리드 발전기를 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 2019년 11월 28일 특허를 출원(출원번호 제1020190156001호)했다. 특허 명칭은 '태양광열 하이브리드 발전 장치’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

최근 환경오염과 지구온난화로 인한 기후 변화가 가속되면서 재생에너지에 대한 필요성이 커지고 있습니다. 태양으로부터 에너지를 얻는 태양광 에너지와 태양열 에너지는 대표적인 재생에너지로 주목받고 있습니다. 태양광 에너지는 광전효과를 이용해 전기를 생산하는 방식으로 진동이나 소음이 없고 무한정한 에너지 생산이 가능합니다. 

하지만, 태양빛을 받는 패널이 태양열을 흡수하게 되어 고온 상태로 변화해 에너지 생산 효율과 소자의 수명이 줄어드는 문제가 있습니다. 또한, 태양광 발전은 아직 에너지 생산 효율이 떨어져 효율을 향상할 방안이 필요한 실정입니다.

조선대학교 박정수 교수 연구팀은 태양광과 태양열을 모두 이용한 태양광열 하이브리드 발전 장치를 개발했습니다.

태양광열 하이브리드 발전 장치는 태양광을 활용하기 위한 모듈과 태양열을 흡수하기 위한 관으로 이루어져 있습니다. 상부의 태양광 모듈에 태양빛이 입사하면, 광전효과를 통해 전기를 생산합니다. 투명한 성질을 지닌 상부 태양광 모듈을 통과한 태양빛은 중공층을 지나 하부의 태양광 모듈에 입사해 한 번 더 전기를 생산합니다. 이 과정에서 하이브리드 발전장치는 전기를 2번 생산하게 되며, 두 모듈의 온도가 올라가게 됩니다. 모듈과 중공층 사이에는 액체가 흐르는 배관이 있어 모듈에서 발생하는 열과 중공층의 온실효과로 발생한 열을 흡수합니다. 열을 흡수한 액체는 관을 따라 축열 탱크로 이동합니다.

본 발명품은 태양광을 이용해 2번 전기를 생산하는 방식으로 기존 태양광 발전기에 비해 향상된 에너지 효율을 기대할 수 있습니다. 또한, 태양광 발전 중에 발생하는 열을 온수나 보온에 활용하여 경제적인 이득을 얻을 수 있으며, 모듈의 과부하를 방지할 수 있습니다.

본 장치를 통해 재생에너지의 생산 효율을 향상시켜, 친환경적인 방식으로 전기와 온수를 생산할 수 있을 것으로 기대됩니다.