세계는 지금 태양광 도로 개발에 힘 쏟는 중

[인더스트리뉴스 정형우 기자] 세계 첫 태양광 도로는 2009년 네덜란드 암스테르담 북쪽 크롬메(Krommenie)에 설치된 100ｍ 자전거 도로다. 이후 네덜란드는 2015년 태양광 도로 70km 구간을 시범 설치ㆍ운행하고 있다. 이 시범도로는 2.5×3.5ｍ 크기의 콘크리트 모듈과 강화유리로 덮인 조립식 태양광 패널로 이뤄져 있으며, 유리 덮개 표면은 사고방지를 위해 미끄럼 방지 처리가 돼있다.

세계 최초로 설치된 네덜란드의 태양광 자전거 도로 [사진=솔라플렉스]

프랑스 정부도 500만 유로(한화 63억원)를 투입해 노르망디 지역의 투루브르에 2015년 12월 태양광 전지판을 부착한 ‘태양광 도로’ 1km 구간을 개통했으며, 2018년엔 시가지 중심으로 9곳에 추가로 도로형 모듈을 설치해 실증 테스트를 진행, 2030년까지 1,000km 구간 확장 공사를 진행할 예정이다. 프랑스는 네덜란드와 달리 강화유리를 사용하지 않는 새로운 공법을 개발해 세계에서 가장 빠른 시장 선점을 하고 있으며, 현재 50개국의 나라와 협력을 통한 태양광 도로 구축 사업을 추진 중이다.

중국은 2017년 프랑스의 Colas+Wattway 사와 협력해 산둥성 지난시 남부순환도로 내 세계 최초로 고속도로 1km 구간을 설치 완료했다. 더불어 전기 자동차 무선 충전 기술과 Free WiFi 구축도 세계 최초로 이뤄냈으며, 2020년까지 170km 구간의 고속도로 구축도 진행될 예정이다.

미국의 솔라로드웨이(Solar Roadway) 사는 크라우드 펀딩을 통해 100만 달러를 유치 후, 정부 지원을 받아 사이니지가 적용된 제품을 개발 중이다. 현재 밀워키(Milwaukee)에 있는 마케트(Marquette) 대학교와 샌드포인트(Sandpoint)의 제프존스(Jeff Jones) 광장에 모듈을 설치해 실증 테스트를 진행하고 있다.

프랑스 Edouard Lucas 대학에 설치된 태양광 도로 [사진=솔라플렉스]

일본은 와트웨이(Wattway) 제품을 도쿄 세븐일레븐 1호점에 설치했으며, 2018년 가나가와현 사가미하라시의 세븐일레븐 매장 주차장에 도로형 태양광 모듈을 설치해 에너지 자립형 모델에 대한 테스트 중이다. 성능이 인정되면, 향후 전국의 세븐일레븐에 설치할 예정이다. 또한 일본은 2020년 도쿄올림픽을 기점으로 도쿄 태양광 도로 프로젝트를 진행 중이다. 신재생에너지를 이용해 도쿄를 친환경 도시로 홍보할 계획이며, 2030년까지 도쿄 전체 전력 소비량의 30%까지 재생에너지로 전환할 예정이다. 

독일은 솔무브(Solmove) 사에서 플렉시블 태양전지를 적용해 기존 도로에 부착 가능한 롤러에이블(roller-able) 태양광 도로 모듈을 개발 중으로 퀼른의 에르프트슈타트(Erftstadt) 지역에 100m 구간을 설치해 실증을 진행하고 있다.

국내형 태양광 도로 개발도 현재 진행형

현재 국내 도로형 태양광 실증 및 설치는 별도의 구조물을 이용한 지붕형 태양광 모듈뿐이다. 하지만 여러 기업들에서 태양광 도로 기술 개발을 진행 중이며, 실증 및 상용화에 힘쓰고 있다.

한국전력은 자체 연구과제를 통해 2018년 한전 본사에 태양광 도로를 설치하고 테스트를 진행하고 있다. 또한 제주국제자유도시개발센터(JDC)는 제주첨단과학기술 단지 내 ‘태양광 패널도로 실증사업’을 추진 중이다. 제주도 스마트 에너지 시티 프로젝트 일환으로 첨단과기단지가 프랑스 꼴라스 사와 업무협약을 맺고 태양광 도로 실증연구 중인 것. 이를 기반으로 JDC는 현재 건설 중인 제2첨단과기단지에 시범 사업지를 구축할 계획이다. 

솔라플렉스가 개발한 아스팔트 및 콘크리트 일체화 설치가 가능한 태양광 도로 [사진=솔라플렉스]

솔라플렉스는 지난 3월 26일 국내 최초 도로 일체형 태양광 Solar Read 실증단지 준공식을 개최했다. 솔라플렉스에서 개발한 태양광 도로는 아스팔트 및 콘크리트에 일체화 설치가 가능하도록 개발됐으며, 현재 3×10m로 설치됐다. 솔라플렉스 박기주 대표는 “이번에 실증된 태양광 도로 모듈은 결정질 실리콘과 플렉시블 CIGS 박막 태양전지를 적용한 두 가지 타입으로 개발됐다”며, “결정질 실리콘 태양전지는 2.1kW를 제작해 설치했고 플렉시블 CIGS 박막 태양전지는 1.78kW를 설치해 성능 검증을 실시했다”고 설명했다.

솔라플렉스는 태양광 사이니지 보도블록 모듈도 개발했다. 특히, 태양전지와 LED가 같은 공간 내에 구성된 제품으로 세계 최초이자 독자적인 기술로 제작된 터라 그 의미가 깊다. 박 대표는 “1.41kW에 5×5m로 제작된 사이니지 보도블록 모듈은 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 셀 표면에 LED가 배치되도록 홀 작업 후, 홀이 가공된 공간에 LED를 배치하는 기술을 적용했다. 따라서 발전과 발광이 한 공간에서 이뤄지며, 현재 신기술 인증 및 다수의 특허를 보유하게 됐다”고 설명했다.

아울러 LED를 통해 IoT 기반의 다양한 영상 송출이 가능하며, 낮에는 태양광으로 발전된 에너지를 ESS에 저장할 수 있도록 해, 그 에너지를 통해 야간에 LED 송출을 8시간 정도 할 수 있게 설계된 것이 특징이다.

박 대표는 “현재 개발하고 있는 고출력 태양광 도로 모듈은 향후 세종시의 스마트시티, 새만금의 외곽순환도로 등 각 도시의 개발 계획에 따른 다양한 분야에 접목시킬 수 있을 것으로 예상된다”며, “프랑스의 W 사와 같이 세계 각국과 연계한 다양한 실증 사이트 구축 및 기술 제휴를 통해 사이트를 늘려나갈 예정이고, 세계 각국에서 시행되고 있는 스마트시티 사업에 새로운 블루오션을 만들어 가고자 한다”고 밝혔다. 

[정형우 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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