[나눔의 IT문화 이제는 학교다](32)태양전지가 왜 각광 받나요?

　70년대 중동전쟁, 걸프전쟁, 이라크 전쟁의 공통점은 무엇일까요. 전쟁이란 단어 뒤에 숨은 답은 ‘석유’입니다. 심지어는 2차대전의 발발 원인까지도 독일의 석유확보를 위한 에너지 전쟁에서 시작됐다고 합니다.

　석유의 경우 배럴(1배럴 158.9ℓ)의 단위로 환산해 거래가 이뤄집니다. 그리고 세계 원유생산량의 70%를 차지하는 페르시아만을 비롯, 북해· 카리브해·아프리카 등지에서 생산된 원유는 원유 수송이라는 유통과정과 원유정제 공장에서의 정유과정을 거쳐 소비자에게 전달됩니다.

　하지만 세계적 지질학자 콜린 캠벨이 말했던 대로 세계는 이제 에너지문제에서 자유롭지 못합니다. 캠벨은 2007년이면 세계의 에너지 생산이 최고조에 이를 것이라고 예언했습니다.

　지난해 중국 총리가 아프리카 각국을 순방하면서 경제지원을 하고 대신 안정적 원유확보 약속을 받아낸 것도 같은 맥락입니다. 특히 지난해부터 전 세계적으로 주목받은 각국 정부의 태양전지 생산 지원정책, 민간분야의 태양전지 설비경쟁에 따른 폴리실리콘(태양전지 재료) 수급부족으로 가격 앙등사태까지 빚는 것도 이 같은 고유가 시대에 대비한 치열한 에너지 확보전쟁의 현실을 말해줍니다.

　태양광 발전에 필수적인 태양전지는 무한정의 태양에너지를 이용해 공해를 유발하지 않고도 직접 전기를 얻을 수 있어 환경의식이 높은 유럽 EU국가를 중심으로 설치수요가 크게 늘고 있습니다.

◆각국의 태양광 발전 관련 지원 현황

　◇일본, 태양전지시장 1위 굳힌다=일본은 지난 90년대부터 가정용 태양전지 보급사업을 적극 지원해 현재 태양광 발전규모에서 독일에 이어 세계 2위다. 일본정부는 가정은 일단 성과를 거뒀다고 판단, 공공·산업용 태양광 사업지원에 열을 올리고 있다.

　일본 태양전지업체들은 지난 2005년 세계 태양광 전지시장의 46%(1727MW)를 차지하는 우위를 계속 유지하기 위한 대대적 설비투자를 하고 있다. 경산성 산하 신에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)는 태양전지의 효율향상에 따라 오는 2030년께 태양광 발전비용과 일반 전기료가 같아질 것으로 보고 있다.

　세계 1위의 태양전지 제조업체인 샤프를 비롯해 산요전기와 교세라, 미쓰비시중공업, 쇼와셸 등도 유럽시장을 겨냥해 태양전지 증산계획에 박차를 가하고 있다.

　◇EU, 태양광 발전량 최고=독일을 선두로 유럽(EU) 각국은 전 세계 태양전지 수요의 절반 이상을 차지하고 있다. 유럽은 태양광으로 발전한 전력을 높은 가격에 거래하는 제도를 운용하고 있다. 따라서 개인, 기업, 지자체가 수익사업으로 태양광 전지를 대규모로 설치하는 사례가 많다. EU의 수요를 겨냥한 태양전지 생산시설도 날로 확장되고 있다. 독일의 태양전지업체 Q셀은 2009년까지 총 300MW의 생산체제를 갖춘다는 계획이다. 또 일본 교세라도 체코 현지 공장을 가동해 공급중이다.

　◇미국, 태양으로 고유가 극복=최근 이 분야에 관심을 보이기 시작하며 에너지 소비구조를 바꾸는데 나섰다. 중동석유 의존도를 줄이려면 태양광발전 등 대체에너지에 매달려야 할 형편이기 때문. 환경규제에 엄격한 캘리포니아 주정부는 향후 10년간 100만 가구에 태양전지를 보급한다는 야심찬 에너지 계획에 총 32억달러를 지원하기로 결정했다. 이같은 분위기 변화에 따라 미국내 태양전지 제조업체에 대한 정부지원과 벤처투자가 급증하고 있다.

　캘리포니아의 태양전지업체 나노솔라는 얇은 폴리머 필름을 소재로 태양전지 생산원가를 10분의 1까지 낮추는 기술을 개발해 총 1억달러를 투자받은 바 있다.

　◇중국, 태양광 발전 대국의 꿈=중국정부는 급속한 산업화에 따른 전력난을 극복하기 위해 산간오지에 태양광 전지를 대량 보급하고 있다. 오는 2020년까지 햇빛으로 전체 전력발전량의 1%(약 30GW)를 충당한다는 계획이다. 적극적인 정부지원에 힘입어 난징PV, 선테크파워 같은 회사는 생산능력을 대폭 늘려 세계 10대 태양전지 제조업체에 진입했다. 올해 전 세계에서 생산되는 태양전지 5대 중 1대는 중국산이 될 전망이다.

　전문가들은 지난 2005년 전 세계 태양광 전지시장이 65억달러, 오는 2012년까지 164억3000만달러에 달할 것으로 예상하고 있다.

　◇한국도 태양광 발전 참여=우리나라에서도 최근 고유가 바람을 타고 태양광 발전에 관심이 크게 높아지고 있다.

　정부는 지난 2004년 태양광 사업단을 출범시키고 본격적인 태양전지의 개발, 보급사업에 착수했다. 우선 2011년까지 태양전지 10만기를 보급해서 전체 전력발전량에서 태양광 발전의 비중을 2%까지 올리는 것이 목표다. 하지만 세계 태양전지 제조시장(4056 MW)에서 한국의 비중은 지난 2005년 기준으로 아직 1%에도 못 미친다. 세계 3위의 반도체 대국인 우리나라도 마음만 먹으면 태양전지분야에서 입지를 강화할 가능성은 충분하다는 분석이다. 태양전지의 원재료가 반도체 제조공정에서 나오는 부산물로 제작되기 때문이다.

　◆태양전지의 원리=태양에너지를 이용하는 방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 태양열과 태양광 발전 두 가지다.

　햇빛의 열을 한데 모아서 뜨거운 물을 만들고 이 온수로 난방에 쓰거나 터빈 등을 돌려 전기를 생산하는 것이 태양열 방식이다. 흔히 주택가의 옥상에 설치된 집광판이나 비닐하우스가 태양열 흡수를 이용해 에너지를 절감하는 대표적 사례다.

　이와 달리 태양광 발전은 태양의 빛 자체를 이용해서 전기를 일으킨다. 아인슈타인이 발견한 것이 바로 광전 효과다. 우리가 알고 있는 노벨수상자 아인슈타인은 상대성원리가 아닌, 광전효과를 발견한 공적으로 노벨 물리학상을 수상했다.

　태양전지는 순전히 광전효과의 원리 그대로다. 반도체(태양전지)에 광자(태양광)를 쏘면 전기가 나오게 된다. 전기에너지를 빛으로 바꾸는 전구의 원리를 거꾸로 한 것이다. 손톱만큼 작은 태양전지판도 햇빛을 받으면 전자시계, 전자계산기를 작동할 만한 전력을 일으킨다.

　태양전지판을 큰 운동장만큼 넓게 설치하면 작은 마을에서 쓸 수 있는 전력도 충분히 생성할 수 있다. 태양전지판은 반도체 생산공정에서 버려지는 저가의 실리콘 소재로도 제작이 가능해 생산원가가 그리 높지 않은 편이다.

　태양광 발전은 햇빛만 이용하기 때문에 화력발전보다 깨끗하고 원자력발전보다 안전하며 수력발전과 같은 환경피해가 없는 무공해 에너지원으로 각광받고 있다. 태양광 발전의 가장 큰 약점은 일조량이 많은 지역에서는 효율적이지만 궂은 날씨에는 무용지물이 된다는 것이다. 이 때문에 태양광 발전을 위한 태양전지판은 연중 햇볕이 잘 드는 지역을 골라서 선택해야 한다.

◆인터뷰-김동환 태양광 사업단장

　태양광 사업단장인 고려대 김동환 교수(49)는 “태양광 발전은 인류가 영원히 의지할 수 있는 무공해 에너지원이다”고 말을 꺼냈다. 그는 고유가로 인한 에너지 위기극복에 태양광 발전이 한 몫을 해내도록 정부, 기업체의 노력이 절실하다고 말했다. 우리나라의 태양전지 내수시장은 일본의 5% 수준. 한국이 독일, 일본보다 태양광 발전에 불리한 입지조건을 갖춘 것도 아니다. 문제는 태양광 발전에 대한 정부의 지원부족과 국민들의 안이한 에너지 위기의식이다.

　김 교수는 선진국에서는 태양광 발전붐이 일어나 태양전지 원료인 실리콘 소재 품귀현상까지 나타나는 마당에 우리도 더욱 서두를 때라고 주장한다. 김 교수는 “태양전지의 핵심은 반도체 기술이다”면서 “정부가 지원하고 기업들이 신사업으로 뛰어들면 태양광 발전에서 한국은 제2의 반도체 신화를 일궈낼 수 있다”고 강조한다.

　태양전지 보급이 계획대로 추진되면 오는 2012년까지 국내 태양광 발전량은 원자력 발전소 1기와 맞먹는 1.3GW에 이르게 된다. 약 4만가구에 전력을 공급할 수 있는 발전규모다. 김 교수는 태양광 발전은 여러 가지 대체에너지 중에서도 특히 중요하기 때문에 태양전지 보급과 기술 발전에 각별한 관심이 필요하다고 당부했다. 배일한기자@전자신문, bailh@

◆`신문보내기 캠페인` 참여 업체-한국교육정보진흥협회

　사단법인 한국교육정보진흥협회(회장 박춘구)는 2001년 출범 이래 초ㆍ중등 학교에 앞장서서 민간의 기술력과 창의력을 바탕으로 ICT활용 교육을 위한 민간 개발 콘텐츠, 솔루션, 정보화기기를 학교에 보급해 왔다.

또한 ‘콘텐츠 중심의 교육정보화 모델’을 제안해 교육정보화 사업이 하드웨어와 소프트웨어의 균형 잡힌 정책으로 자리 잡는 데 일조했다.

2003년부터 한국문화콘텐츠진흥원의 지원하에 에듀테인먼트를 문화콘텐츠의 한 장르로 자리매김을 하고, 한중 에듀테인먼트 교류를 통해 에듀테인먼트콘텐츠의 중국 진출을 위한 교두보를 마련했다.

회원사는 콘텐츠 개발, 응용소프트웨어 개발, 하드웨어 및 네트워크 전문회사를 합쳐서 150개이며 명실공히 유초중등 교육산업 및 에듀테인먼트 산업의 활성화를 위한 유일한 민간단체로 자리매김했다.

지난 10년 동안 학교와 가정에 구축된 인터넷망 인프라와 다양한 인터넷 비즈니스의 노하우를 바탕으로 회원사들이 e러닝과 에듀테인먼트 시장에서 글로벌 리더로서 아시아를 넘어 세계로 진출할 수 있도록 중추적인 역할을 하는 데 모든 역량을 집중하고 있다.　

박춘구 한국교육정보진흥협회 회장은 “현재 e러닝의 철학 및 근본적인 이해가 수반되지 않은 상태에서 맹목적으로 e러닝을 도입하는 것은 교수자 및 학습자에게 있어 학습 부담을 가중시킬 뿐”이라면서 “학교신문 보내기 캠페인을 통해 학교 및 평생학습 현장에 e러닝이 단순한 기술의 문제로서가 아니라 하나의 교육양식으로 이해되기 바란다”고 말했다.

박춘구회장은 평소 전자신문의 풍부한 IT 콘텐츠가 학교교육에 도움이 되리라는 생각을 갖고 있다는 생각을 밝혀 왔다.

“올해엔 4월 ‘제10회 e-러닝박람회(EduExpo2007)’와 9월 ‘2007 e-러닝 국제박람회(eLEK2007)’ 등을 개최할 예정입니다. 학생들의 IT관련 마인드 함양에 노력하고 있는 전자신문과 공조해 여는 이 행사에서도 많은 학생들이 신문을 통한 교육효과를 볼 수 있을 것으로 기대합니다.”

박회장은 5∼6월께에는 ‘2007년도 e-러닝박람회 발전방안연구’를 통해 전시회 현황 분석 및 발전방안을 수립하고 10∼11월에는 에듀테인먼트 수요자-공급자 시장규모 현황 파악을 위해 ‘국내 에듀테인먼트 산업 현황조사’를 실시할 예정이다. 박회장은 “학생들이 e러닝 확대·에듀테인먼크 등의 급격한 변화속에서 전자신문을 통해 이를 이해할 수 있었으면 좋겠다”고 밝혔다.