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2018/05/27 한양뉴스 > 학술 > 이달의연구자

제목

[이달의 연구자] 고민재 교수(화학공학과)

차세대 태양전지의 발견

유혜정

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/fBob

내용
 
무한청정 에너지원인 신재생에너지는 꾸준히 발전 중이다. 지구 생태계가 먼 미래까지 버틸 수 있도록 지속 가능한 에너지가 창출돼야만 한다. 고민재 교수(화학공학과) 는 이러한 목표를 갖고 기존의 태양광 에너지와는 다른 ‘차세대 태양전지’를 연구했다. 성능도 좋지만, 가격 또한 합리적이고 심미적이다. 많은 장점을 지니는 차세대 태양전지는 머지않은 미래에 중요 대체 에너지로 주목 받을 전망이다.


 
더욱 업그레이드 된 태양전지
 
차세대 연구의 핵심은 태양전지다. 빛을 받아 전기를 발생시키는 소자가 태양전지다. 우리에게 익숙한 태양광 발전은 두껍고 투박하고, 무거운 검은색 실리콘 태양전지를 이용한다. 고 교수는 다른 성격의 태양전지 가능성을 발견했다. 특별한 구조를 갖고 있는 이 태양전지는 유연하게 휘어져서 신체 착장(웨어러블, Wearable)도 가능하다. 이번 연구는 해당 태양전지에 들어가는 신소재를 개발하는 것에 중점을 뒀다.
 
▲ 지난 24일, 신소재공학관에서 고민재 교수(화학공학과)를 만나 연구에 대한 이야기를 들었다. 
이 태양전지에 들어가는 중요 소재는 ‘빛을 훕수하는 소재’와 ‘고속전하전달 소재’다. 고 교수 연구팀은 빛 흡수능력과 전하전달 속도가 뛰어나면서도 안정성이 뛰어는 신소재를 개발하고 이를 값싸게 제작할 수 있는 공정을 개발하였다. 이 소재를 이용한 태양전지는 태양광 외에도 백열등과 형광등 등의 실내등에도 반응해 보다 잠재력이 높다. 투과성이 좋고 다양한 색상 구현이 가능해서 심미적인 면에서도 뛰어나다.

차세대 태양전지는 생산과정 또한 간단하다. 소재 자체가 전지가 되기까지 진공공정과 같은 복잡한 과정을 따로 거치지 않아도 된다. “기존의 실리콘 태양전지를 만들기 위해서는 특별한 장비가 필요해요. 여러 재료들을 합성해야 해서 과정 또한 복잡하죠.” 고 교수는 무겁고, 불투명하고, 실내등이나 흐린 날에는 작동이 안 되는 실리콘 태양전지의 단점을 보완한 것이 차세대 태양전지라 설명했다.
▲ 차세대 태양전지를 응용한 샘플. 노랗고 투명한 바탕에 훈민정음이 덧대어져 있는 것이 바로 차세대 태양전지다. 위에 조그마한 선풍기 날개는 태양전지의 힘으로 돌아간다. 실내등에서도 작동했다. 

세계 정상에 서다
 
그렇다면 차세대 태양전지의 소재는 왜 이제야 발견됐을까? 고 교수는 신소재 발견엔 많은 시간이 필요하다고 답했다. 소재들끼리의 비율을 맞추고, 적정 비율에서 조합을 찾아야 하기 때문이다. 앞으로 고 교수는 차세대 태양전지의 상용화에 힘쓰겠다고 말했다. 전력을 지속적으로 공급받아야 하는 센서와 독립전원으로 우선 이용할 수 있다. 현재 고민재 교수 연구팀에서 보유하고 있는 차세대 태양전지 기술은 세계최고수준으로 평가받고 있다.

고 교수는 개인의 행복을 넘어 사회의 공헌에 연구의 의의를 두었다. “공학도들이 연구를 통해 도출해낸 기술적 결과는 개인적 성취를 넘어서 인류와 사회공동체에 도움이 될 수 있어요. 한양대학교 학생들의 뛰어난 실력에 사회적 책임도 겸한다면 좋겠습니다.”
▲고민재 교수(화학공학과, 가운데)와 연구를 함께하는 김동환(화학공학과 13, 오른쪽) 씨, 그리고 유용석(화학공학과 석사과정,왼쪽) 씨가 실험실에서 함께 포즈를 취하고 있다. 


글/유혜정 기자        haejy95@hanyang.ac.kr
사진/강초현 기자        guschrkd@hanyang.ac.kr

 
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기사댓글 2

  • 박현수2018/07/16

    화공과 84학번 박현수 절대 응원 합니다.

    서대은2018/07/28

    원천기술 확보에 묵묵히 주력하는 모습이 아름답습니다. 계속 이대로 나아가셔서 해당 산업과 세계인의 생활에 큰 도움을 주시기 바랍니다.