[와우! 과학] 태양전지 달린 선글라스…휴대폰 충전 가능

자외선을 막기 위해 선글라스 착용은 필수적인 요소에 가까워졌다. 휴대폰 또한 일상 속에서 필수불가결해졌다. 그러다보니 보조 배터리, 혹은 충전기, 이동식 충전기 등까지 주렁주렁 달고 다녀야 하기 일쑤다.

최근 휴대폰을 충전할 수 있는 ‘스마트 선글라스’가 개발됐다. 번거로운 물품 등을 상당 부분 줄일 수 있지 않을까.

독일 카를스루에공과대(KIT) 연구진이 국제 학술지 ‘에너지 기술’(Energy Technology) 최신호에 발표한 연구 논문에 따르면 연구팀은 자체 개발한 유기 태양전지를 한 개의 마이크로프로세서와 두 개의 디스플레이에 전력을 공급해 일광 조도와 주위 온도를 보여주는 선글라스를 개발했다. 이 선글라스는 일부 에너지를 휴대전화 등의 전자 장치에도 공급할 수 있다.

유기 태양전지는 태양 에너지로 전기를 생산한다는 점에서 기존 실리콘 태양전지와 같지만, 투명하고 가벼우며 다양한 형태와 색상으로 제조할 수 있다는 점에서 특별해 광범위한 응용 분야에 사용할 수 있다.

이번 선글라스 역시 유기 태양전지를 어떻게 사용할 수 있는지를 보여주기 위한 사례 연구로 제작됐다.

선글라스에 달린 유기 태양전지는 사무실이나 거실과 같이 일반적으로 조도가 500럭스(㏓) 미만으로 낮은 실내 환경에서도 작동한다. 심지어 이 장치는 실내와 같이 조도가 낮은 조건에서도 200㎼의 전력을 생산해 보청기나 만보기와 같은 장치를 작동할 수 있다. 또한 이 전지의 두께는 약 1.6㎜, 무게는 6g으로 가벼워서 선글라스에 적용해도 기존 선글라스와 비슷하다고 한다.

이에 대해 이번 선글라스 개발에 참여한 도미니크 란더러 박사과정 연구원은 “우리가 개발한 선글라스는 유기 태양전지가 기존 전지에서는 실현할 수 없는 응용 분야에서 어떻게 활용할 수 있는지를 보여주는 하나의 사례”라고 말했다.

또한 이번 연구를 이끈 KIT의 유기 태양전지팀의 수장 알렉산더 콜스먼 박사는 “이번 유기 태양전지의 또 다른 응용 분야는 건축과의 통합”이라고 밝혔다. 고층 빌딩의 유리 표면은 정기적으로 빛을 차단하는 차광 처리가 필요한데 빛을 전기로 변환하는 유기 태양전지를 사용하면 차광 효과는 물론 남는 전력을 활용할 수 있다는 것이다.

미국 매사추세츠공과대학(MIT)의 연구진 역시 이미 이를 달성하기 위한 단계를 밟고 있는 것으로 알려졌다. MIT 산하 마이크로시스템기술실험실(MTL)의 한 연구팀은 지난 2013년 창문 등의 제품을 발전기로 전환할 수 있는 투명 태양전지를 제조한다고 발표하기도 했다.

사진=KIT

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr