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