차세대 나노복합 연료감응형 태양전지 등 연구 박차
실증 연구단계 거쳐 태양전지 상용화에 역량집중
[이투뉴스] 지난 25일 찾은 건국대-프라운호퍼(FraunHofer) 차세대 태양광전지연구소는 건국대 교내에 위치한 700㎡ 규모의 산학연구기관이다.
인력양성 인프라 구축과 차세대 태양전지 상용화라는 연구소의 두 가지 목적에 맞게 40대부터 20대 중반으로 보이는 다양한 연령층의 연구원들이 눈에 뛴다.
임찬 건국대-프라운호퍼 연구소장의 안내에 따라 연구복을 갈아 입고, 미세한 먼지 등의 유입을 막기 위한 에어샤워(Air-shower)를 거친 후에야 실험실이 있는 클린룸에 들어갈 수 있다.
40여평 규모의 실험실 안에서 연구원들은 각종 연구개발 설비들로 실험을 진행한다. 2년차를 맞은 연구소의 짧은 역사가 느껴지지 않을 정도로 내부에 구성된 설비들은 다양했으며, 그간의 실험을 말해주듯 테스트가 끝난 태양전지들이 분류돼 있었다.
모니터 앞에 앉은 두명의 연구원은 박막두께측정기인 STYLUS PROFILER를 통해 전지의 두께를 측정하고 있다. 머리카락 두께의 1000분의 1에 해당하는 태양전지지만 그래프를 통해 미세한 표면의 차이를 확인할 수 있다.
한쪽에 또 다른 연구원들은 박막 태양전지 완성품의 저합값과 용량을 실험하고 테스트된 전지는 모의 태양광을 통해 효율이 측정된다. 모의 태양광을 연출하기 위해 어둡게 연출된 공간 안에서도 연구원들은 전지에 눈을 떼지 않는다.
기초과학기술을 연구하는 막스플랑크(Max Planck)와 함께 독일 과학기술개발의 양대산맥을 이루는 프라운호퍼는 80여개의 연구기관으로 나눠져있으며 그 가운데 ISE가 태양광연구를 담당한다. 연간 집행예산만 825억원 규모이며 연구인력은 1000여명인 세계적 연구기관이다.
현재 건국대-프라운호퍼 태양광전지연구소에는 독일에서 초빙된 연구원 8명을 비롯해 건국대 교수진 10여명과 70여명의 석·박사가 연구인력으로 참여하고 있다. 2009년부터 5년 동안 서울시에서 연간 25억원, 총 125억원을 지원받는다.
서울시 외에도 OPV(유기태양전지)연구에 코오롱, DSSC(염료감응형태양전지)는 동진쎄미켐 등의 기업이 참여하고 있으며 BIPV(건물일체형태양광시스템)는 코오롱건설외에 하이퍼윈도우 등이 사업을 지원하고 있다.
실험실을 나와 오른 옥상에는 태양전지의 효율을 시험하는 실증테스트가 진행됐다. 모형 주거공간에 태양전지를 설치하고 곳곳의 장치들로 각도, 효율, 일조량등을 측정했다.
임 소장은 "단순히 태양전지를 연구하는 것이 아니라 실증을 거쳐 사용됐을 때 얼마나 가치가 있느냐가 궁금하다. 책상에서 궁리하는 것이 아니라 수치로 직접 목격해야 한다"고 설명했다.
연구소가 중점적으로 연구하는 분야는 DSSC와 OPV다. 임 소장은 "태양광발전소를 짓기 위해 자연을 훼손하는 역설적 상황이 발생하고 있다"며 "기존 건축물을 활용해 에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 방법을 연구하고 있다"고 말했다.
지금까지가 설비를 구축하고 기술의 기반을 준비하는 인프라 조성 기간이라면 앞으로는 5년 후를 위해 기술을 끌어올리는 것이 과제다.
기업들이 연구비를 투자할 수 있도록 선순환 구조를 만드는 것이 목적이라고 임 소장은 설명했다.
임 소장은 "상용화 기술을 개발하고 실제 사업에도 참여해 기업으로부터 연구비를 지원받는 그림을 그리고 있다"며 "현장의 업무가 연구 토픽이 돼야 한다"고 설명했다.
[인터뷰-임찬 연구소장]
"태양광전지 인프라육성과 상용화 기술 두마리 토끼 잡겠다"
▶ 5년이 끝나서도 존속할 수 있는 사업으로 운영하겠다. 기업 이상의 경쟁력을 갖추는 것이 중요하다. 학교차원에서 끝나는 것이 아니라 기업에서 상용화할 수 있는 기술을 연구할 것이다.
기업들이 즐거운 마음으로 연구비를 투자할 수 있는 선순환구조를 만드는 것, 그것이 자생력의 포인트가 될 것이다.
- 현재 독일에서도 전기요금 상승으로 그린에너지 보급에 대한 국민들의 반감이 커지고 있다.
▶ 독일은 일반적으로 전기요금이 높다. 거기서 한번 더 증가하니 거부감을 느끼는 것이다. 국민소득이나 경제상황과 밀접하게 연관된 문제인 만큼 당연히 사회적 논의가 될 만하다. 모두가 찬성할 수는 없는 문제다.
하지만 필요성에 대한 사회적 교육이 이뤄지면 지속되지는 않을 것이라고 생각한다. 독일은 우리나라보다 오래된 건물이 많지만 이미 이중창호 설비 같은 효율 관리면에서도 에너지 절약은 일상생활이다.
- 독일과 한국의 인력교육과정을 비교하면.
▶ 한국의 역량이 무조건적으로 수용해야하는 수준은 아니다. 하지만 냉정하게 우리나라 연구과제 문화는 몇 십년 되지 않았다. 하지만 독일이나 일본의 경우 몇 백년의 역사를 갖고 있다. 그만큼 기술에 대한 기반이 다져졌다.
이런 연구기관인 프라운호퍼에서는 1000여명의 연구원 가운데 30~40%가 대학에서 학위를 받는 석박사다. 대학은 학문의 완성도만으로 따져서는 안 된다. 현재 사회에 기여할 가능성이 큰 것을 중심으로 해야 존재의 의미가 있다. 기업현장수요에 대한 적용성이 필요하다.
길선균 기자 yupin3@e2news.com