2018.04.19

비가 와도 전기 만드는 하이브리드 태양광 패널…기후 나쁜 지역 데이터센터에 효과적

Patrick Nelson | Network World
2025년까지 전세계 전기의 20%를 다가올 데이터 쓰나미가 먹어치울 것이라는 일부 전문가의 예상과 함께 데이터센터의 전력원이 다시 한 번 뜨거운 화두로 떠올랐다. 그리고 태양광 패널은 가장 실행 가능한 대안 에너지 원으로 평가되고 있다.

하지만 전력원으로써 태양광 패널에는 너무나 명백한 한계가 있다. 바로 구름이 끼거나 비가 와서 해가 보이지 않으면, 전력을 생산할 수 없다는 것이다.



중국 연구팀은 이에 대한 해법을 찾았고, 범용적인 하이브리드 태양광 패널을 개발해 비도 전력원으로 이용할 수 있도록 했다. 불확실한 날씨와 밤의 부족분을 보완하는 것이다. 중국 쑤저우대학교 연구팀은 미국 화학학회 저널인 ACS 나노에 게재한 연구 요약문을 통해 “빛을 전기로 변환하는 태양광 셀은 비가 올 때 성능이 극적으로 떨어진다”고 지적하며, “햇빛과 빗방울 모두로부터의 전력 생산을 실현할 수 있을 것”이라고 생각했다고 밝혔다.

연구팀은 TENG 발전기라고 알려진 마찰전기 나노 발전기를 사용한다. 이 발전기는 중합체 구조의 디바이스로 기계적 에너지나 마찰로부터 전하를 캡처한다. 빗방울이 표면에 떨어져서 흐르면, 이 때 발생하는 압력과 힘으로 전기를 생산하는 것이다.

TENG를 투명하게 만들고, 이를 전통적인 실리콘 태양광 패널과 결합해 태양 에너지는 태양광 패널로 전달된다. 결과적으로 전력은 비와 햇빛 모두로부터 생산할 수 있다.

Phys.org의 리사 자이가는 이번 발명이 같은 맥락에서 진행된 기존의 연구와 다른 점은 연구팀이 상호 전극을 사용해 두 중합체 요소를 결합하는 방법을 알아냈다는 것이라고 설명했다. 자이가는 논문 공동 저자인 쑤저우 대학 젠 웬 박사와 커뮤니케이션했다. 기존에는 두 요소를 연결하는 쪽으로 접근했다. 연결선이 없어지면 하이브리드 발전기의 효율이 높아지고, 방수층을 설치할 수 있어 태양광 패널에 사용되는 실리콘에 비가 스며드는 것도 막을 수 있다.

아직 해결해야 할 과제도 있다. 자이가는 “작은 단점이라면 태양광 셀과 TENG가 동시에 동작하지는 못한다는 것”이라며, 맑은 날 비가 내리는 드문 날씨에는 동작하지 않는다고 설명했다.

최근에는 날씨가 좋지 않은 지역에 데이터센터에 배치하는 경우가 많다. 건물을 식히는 것이 더 저렴하기 때문이다. 세계 최대 규모의 데이터센터가 극지역에 건립되고 있는 주된 이유도 이 때문이다. 페이스북 역시 극지역인 스웨덴 룰레오에 데이터센터가 있다.

따라서 흐린 날씨나 햇빛이 제한적인 지역의 태양광 발전(극지역은 겨울에는 햇빛도 제한적이다)도 이 기술의 혜택을 볼 수 있을 것으로 보인다. 하이브리드 태양광 발전은 영국처럼 우울한 날씨로 악명 높은 지역은 물론 오지에서도 유용하다. 이들 지역에서는 풍력 발전이 인기를 얻고 있는데, 태양광 발전은 구동부가 적어서 풍력 발전보다 유지보수 비용이 적게 든다는 장점도 있다.  editor@itworld.co.kr


2018.04.19

비가 와도 전기 만드는 하이브리드 태양광 패널…기후 나쁜 지역 데이터센터에 효과적

Patrick Nelson | Network World
2025년까지 전세계 전기의 20%를 다가올 데이터 쓰나미가 먹어치울 것이라는 일부 전문가의 예상과 함께 데이터센터의 전력원이 다시 한 번 뜨거운 화두로 떠올랐다. 그리고 태양광 패널은 가장 실행 가능한 대안 에너지 원으로 평가되고 있다.

하지만 전력원으로써 태양광 패널에는 너무나 명백한 한계가 있다. 바로 구름이 끼거나 비가 와서 해가 보이지 않으면, 전력을 생산할 수 없다는 것이다.



중국 연구팀은 이에 대한 해법을 찾았고, 범용적인 하이브리드 태양광 패널을 개발해 비도 전력원으로 이용할 수 있도록 했다. 불확실한 날씨와 밤의 부족분을 보완하는 것이다. 중국 쑤저우대학교 연구팀은 미국 화학학회 저널인 ACS 나노에 게재한 연구 요약문을 통해 “빛을 전기로 변환하는 태양광 셀은 비가 올 때 성능이 극적으로 떨어진다”고 지적하며, “햇빛과 빗방울 모두로부터의 전력 생산을 실현할 수 있을 것”이라고 생각했다고 밝혔다.

연구팀은 TENG 발전기라고 알려진 마찰전기 나노 발전기를 사용한다. 이 발전기는 중합체 구조의 디바이스로 기계적 에너지나 마찰로부터 전하를 캡처한다. 빗방울이 표면에 떨어져서 흐르면, 이 때 발생하는 압력과 힘으로 전기를 생산하는 것이다.

TENG를 투명하게 만들고, 이를 전통적인 실리콘 태양광 패널과 결합해 태양 에너지는 태양광 패널로 전달된다. 결과적으로 전력은 비와 햇빛 모두로부터 생산할 수 있다.

Phys.org의 리사 자이가는 이번 발명이 같은 맥락에서 진행된 기존의 연구와 다른 점은 연구팀이 상호 전극을 사용해 두 중합체 요소를 결합하는 방법을 알아냈다는 것이라고 설명했다. 자이가는 논문 공동 저자인 쑤저우 대학 젠 웬 박사와 커뮤니케이션했다. 기존에는 두 요소를 연결하는 쪽으로 접근했다. 연결선이 없어지면 하이브리드 발전기의 효율이 높아지고, 방수층을 설치할 수 있어 태양광 패널에 사용되는 실리콘에 비가 스며드는 것도 막을 수 있다.

아직 해결해야 할 과제도 있다. 자이가는 “작은 단점이라면 태양광 셀과 TENG가 동시에 동작하지는 못한다는 것”이라며, 맑은 날 비가 내리는 드문 날씨에는 동작하지 않는다고 설명했다.

최근에는 날씨가 좋지 않은 지역에 데이터센터에 배치하는 경우가 많다. 건물을 식히는 것이 더 저렴하기 때문이다. 세계 최대 규모의 데이터센터가 극지역에 건립되고 있는 주된 이유도 이 때문이다. 페이스북 역시 극지역인 스웨덴 룰레오에 데이터센터가 있다.

따라서 흐린 날씨나 햇빛이 제한적인 지역의 태양광 발전(극지역은 겨울에는 햇빛도 제한적이다)도 이 기술의 혜택을 볼 수 있을 것으로 보인다. 하이브리드 태양광 발전은 영국처럼 우울한 날씨로 악명 높은 지역은 물론 오지에서도 유용하다. 이들 지역에서는 풍력 발전이 인기를 얻고 있는데, 태양광 발전은 구동부가 적어서 풍력 발전보다 유지보수 비용이 적게 든다는 장점도 있다.  editor@itworld.co.kr


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