이석원 기자
겨울이 되면 태양광 발전은 어려워질 수 있다. 적도에서 멀리 떨어진 지역을 중심으로 해가 짧아지는 탓이다. 그 뿐 아니라 조금만 눈이 내려도 태양광 패널 효율성이 저하될 수 있는 것도 한 몫 한다.
그런데 이런 겨울에도 눈을 활용해 전력을 생산하는 마찰 전기형 나노 발전기를 개발했다고 한다. UCLA와 토론토대학, 맥마스터대학, 코네티컷대학 등이 연계한 프로젝트가 진행한 것으로 눈의 성질을 활용해 에너지를 만드는 스노우탱(Snow-TENG)이라는 기술을 만들었다.
마찰 전기는 쉽게 말하자면 정전기 현상의 일종이다. 겨울철 건조한 날에는 엘리베이터 버튼을 눌러도 정전기가 일어나기도 한다. 눈은 지상에 내려올수록 충전도를 높여가며 전자를 발사할 수 있는 준비 상태가 된다. 연구팀은 모든 소재를 이용해 테스트한 결과 눈송이와 접촉했을 때 가장 효율적으로 발전할 수 있는 게 실리콘이라는 걸 확인했다고 한다.
이 실리콘은 저렴하게 구할 수 있는 데다 3D프린터로 출력할 수도 있다. 실리콘 외에 비금속 전극을 이용해 유연성과 신축성, 내구성이 뛰어나다. 전원 내장형이어서 충전 필요 없이 태양광 패널에 설치하면 눈에 덮여도 발전을 할 수 있다.
발전 외에 다른 용도도 기대할 수 있다. 예를 들어 소형 기상 센서로 적설량과 풍향 등을 측정하고 겨울에 착용할 수 있는 센서로 선수 움직임을 기록하는 활용 방법 등을 기대할 수 있다.
이번 연구 논문은 나노에너지저널(Nano Energy Journal)에 게재되어 있다. 지구 온난화 영향으로 눈보라 횟수는 감소해도 격렬함은 더 증가할 것으로 예상되는 가운데 새로운 발전 방식에 대한 기대감도 높아질 수 있을 것으로 보인다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
