프라운호퍼 연구소에 거는 기대
-차세대 태양전지 연구소 이렇게 생겼다-
지난 5월 8일 오후 4시, 건국대학교 행정관 2층 오 명 총장실 앞 거구의 한 남자가 언론의 후레쉬 세례를 받으며 막 도착했다. 그는 태양에너지 분야에서 세계최고의 연구소 '독일 프라운호퍼ISE' 소장 아이케 베버였다. 그가 세계에서 두번째로 아시아에서는 최초로 건국대학교에 공동연구소를 설립하기 위해 방한한 것이다. 건국대는 지난 8일 서울시의 '세계 유수 연구소 유치 사업' 지원을 받아 태양에너지 분야 세계최고 연구역량을 보유한 독일 프라운호퍼 태양에너지연구소(ISE)와 차세대 태양전지연구소의 발전적 설치 운영을 위한 서울시-건국대-프라운호퍼간의 포괄 협력에 합의하고, 이날 '건국대-프라운호퍼 차세대 태양전지연구소'(KFnSC) 개소식을 한 것이다.
(좌로부터)프라운호퍼연구소 소장 '아이케 베버'박사, 임찬 차세대 태양전지 연구소 소장, 오 명 건국대 총장
나는 우리에게 잘 알려진 프라운호퍼 연구소 소장이 어떤 인물인지 매우 궁금했는데 직접 만나본 그의 모습은 큰 덩치에서 풍기는 외모와 달리 시종일관 미소를 띠며 이날 행사를 기쁘게 생각하는 한편 "프라운호퍼는 지난해 미국 MIT와 함께 '지속가능에너지시스템 연구소'(MIT)를 설립한 데 이어 건국대와 국제 파트너십을 갖고 긴밀히 협력하게 된 데 대해 큰 기쁨을 느낀다."며 소감을 피력했다. 솔직히 나는 그를 만나면서 서울시민의 한사람으로 거는 기대가 컷다.
서울은 요즘 말도 많고 탈도 적지않았던 재개발 소식으로 우울한 면도 없지않았지만 돌이켜 보면 우리 현대사 속에서 오랜동안 정체를 거듭한 모습들이 한꺼번에 개발로 분출되면서 일어난 잡음이 아닌가 하는 생각도 든다. 나는 프라운호프 연구소의 베버 소장과 함께 건국대가 진행할 차세대 태양전지 연구소에 기대가 컷던 것은, 기존의 태양전지와 다른 모습의 차세대 태양전지의 실용성 때문이었는데 프라운호퍼연구소가 내놓은 차세대 태양전지는 화석연료에 의존하던 기존의 건축문화나 에너지원에 새로운 패러다임을 제공하는 한편 인류사에 남을 획기적인 친환경 에너지의 출현이 여기서 부터 시작되는 게 아니냐는 생각에 들떠 있었다.
차세대 애너지제로하우스 개념도와 미니어쳐
내가 국민학교(초등학교)를 다닐 시절만 해도 건축물들의 외양은 형편없었고 특히 지붕은 경제개발 5개년 계획의 일환인 새마을 운동으로 초가지붕을 벗는 한편 두꺼운 종이에 기름을 먹인 소재(이름이 생각나지 않는다.)가 등장하는 한편 쓰레트가 초가지붕을 대신했고 구운기와 대신 플라스틱으로 만든 짝퉁기와도 탄생하다가 마침내 콘크리트 지붕인 '공구리 지붕'으로 변신을 해 왔다. 그리고 마침내 아파트라는 빌딩들이 들어서며 도심 곳곳에는 콘크리트 빌딩들이 솟구쳤다.
그런 한편 건축물의 지붕만 바뀐게 아니라 건축물의 구조에 따라서 난방장치 등도 더불어 변했는데 '군불'을 때던 아궁이가 연탄 아궁이로 바뀌는가 하면 연탄 아궁이는 다시 기름보일러로 바뀌었고 기름보일러는 다시금 비용이 싸게 먹히는 가스보일러로 진화를 거듭했다. 아울러 호롱불은 전기로 대신되고 전기는 다시 전력소모가 적은 전등의 발전으로 거듭나더니 마침내 'LED' 전구나 램프로 바뀌면서 일대혁신을 가져오기에 이르렀다.
우리나라에서만 불과 50년만에 일어난 변화였고 산업혁명이 시작된 이후 인류사는 이전의 문화에서 진일보한 다른 모습으로 땅속에 묻혀있던 화석연료를 대거 퍼올리기 시작하면서 그에따른 온실가스의 피해를 걱정하는 시대까지 오게된 것이다. 실로 눈부신 성장이자 성장이 가져온 폐해를 걱정하게 된 인류의 모습이다. 마치 서울이 개발로 몸살을 겪으면서 순기능과 역기능을 동시에 경험하는 것과 같다고나 할까?
자동차에 설치된 태양전지 모습
나는 프라운호퍼 연구소 소장인 베버박사가 개소식을 위해 모습을 나타내기전 우선 개소식을 할 연구소를 미리 둘러 보았다. 그곳에서 나는 전시된 생소한 태양전지 셀을 앞에두고 이게 뭔가하며 맨처음 반도체가 등장할 때 본 모습처럼 머리를 갸우뚱 거렸다. 알고보니 차세대 태양전지의 모습이었다. 연구소에 전시해 둔 차세대 태양전지는 기존의 태양전지를 지붕이나 벌판에 펼쳐놓은 모습과 달리 고효율 집적장치며 이런 장치들은 건축자재로 활용할 수 있도록 개발하고 있는 모습이었다. 이를테면 자동차나 건축물 일부 또는 전부에 차세대 태양전지를 장착하여 그냥 버려지는 태양 에너지를 손쉽게 사용할 수 있도록 만든 장치였다.
알려진대로 프라운호퍼 연구소는 태양광 에너지 분야의 전문 인력 수십 명을 교대로 '차세대 태양전지 연구소'에 보내 복합나노 태양전지나 플렉서블(Flexible) 태양전지 같은 차세대 태양전지의 원천기술을 개발한다. 예를 들어 건물의 외벽이나 창문의 소재로 사용할 수 있는 태양전지를 개발하는 것이다. 이런 차세대 태양전지가 개발되면 건물 곳곳에 태양전지를 설치한 에너지 절약형 건물이 들어설 수 있다. 따로 태양전지판을 설치하지 않아도 되고 디자인을 해칠 필요도 없는 것이다.
나는 어쩌면 미래의 에너지원에 일대 변혁을 예고할 역사적인 장소에 서 있다는 생각을 했다. 건국대 차세대 태양전지 연구소에 전시된 태양전지 셀은 아직 상용단계에 이르지 않았지만, 일부는 프라운호퍼 연구소에 의해 에너지 절감형으로 서울시의 신청사에 적용되고 있다는 소식이고 연구결과에 따라서 태양빛을 받는 지구상 모든 곳은 물론 우리가 사용하는 자동차나 건축물 또는 생활용품 다수가 차세대 태양전지의 영향아래 놓일 것을 생각하니 가슴 설레는 일이기도 했다.
건국대 분자첨단기술연구소 산하 전문 인력들이 연구에 함께 참여하는 차세대 태양전지 연구소는 국내 인재 육성에도 도움을 줄 뿐만 아니라 이번 프로젝트에는 동진쎄미켐과 (주)코오롱, 코오롱 글로텍, 코오롱 건설, 이건창호, SNU프리시젼(precision) 등 6개 민간 기업이 참여해 연구소에서 생산한 연구 성과를 곧바로 상용화하게 되며 서울시는 이 사업에 5년간 125억 원을 지원하는 대신 공동연구를 통해 발생하는 모든 지식재산권의 20%를 갖게 된다.
<화보>건국대 차세대 태양전지 연구소를 미리 둘러봤다.
우리나라 차세대 태양전지의 산실이 될 연구소 모습이다.
주목을 끈 차세대 태양전지 모습이다.
'에너지제로하우스'의 개념도가 눈길을 끈다.
지붕은 태양열 난방급탕을 위해 사용되고 태양광발전장치와 더불어
고기밀의 시스템창호 등이 에너지원을 극대화 시키는 장치다.
건국대 차세대 태양광 에너지연구소 개소식 후
서울시장(오세훈)과 담소를 나누는 프라운호퍼연구소 소장 베버박사
프라운호퍼 태양광에너지연구소 소장 '아이케 베버'박사가 연구소 개소식 후 가운을 입는 모습
이러한 연구성과가 본격괘도에 진입할 때 쯤 서울뿐만 아니라 선진국 곳곳을 괴롭히던 온실가스 배출은 사라질 것이며 인류는 보다나은 환경속에서 살아가게 될 것이다. 이런 일을 세계속에서 서울이 선도적으로 앞장서서 해 나간다니 서울시민의 입장에서 쁀만 아니라 대한민국의 국민 한사람 입장에서 뿌듯하기만 한 것이다.오는 18일 부터 서울에서 개최되는 'C40 세계도시 기후 정상회의'는 그런면에서 우리에게 또 하나의 역사적인 계기를 만드는 중요한 행사가 아닌가 하는 생각도 든다. 서울시는 나의 이러한 관심에 대해서 C40 세계도시 기후 정상회의를 직접 취재할 수 있도록 도움을 주는 한편 블로거 입장에서 자유롭게 정상회의를 취재할 수 있도록 배려를 아끼지 않았다.
서울에서 개최되는 C40 세계도시 기후 정상회의는 프라운호퍼 차세대 태양전지 개소식과 더불어 서울이 친환경도시로 거듭나는 계기가 될 것이며 이 자리에서 전 세계 도시들의 온실가스 감축 실천방안 담은 '서울선언문'이 채택된다. 따라서 서울은 환경 외교를 통해 '기후변화 리딩도시'로 도약하는 절호의 기회를 마련하는 한편, 아시아에서는 최초로 세계에서는 MIT에 이어 두번째로 독일 프라운호퍼ISE가 해외에 공동연구소를 설립한 것을 계기로 독일 서남부에 있는 인구 20만 명의 중소 도시 프라이부르크와 닮은 '태양의 도시'로 거듭날 전망이다.
이 도시는 연간 사용 에너지의 3%를 태양에서 얻으며 프라이부르크가 이처럼 태양의 도시가 될 수 있었던 것은 이 도시에 있는 프라운호퍼 태양광에너지연구소(Fraunhofer ISE)가 큰 구실을 했다. 요즘 각광을 받고 있는 'mp3'는 프라운 호퍼가 특허권을 가지고 있는 제품이며 참고로 최근 프라운호퍼 연구소가 선정한 '미래시장을 주도할 12개 첨단기술분야'를 소개하면 다음과 같다.
프라운호퍼 연구소 선정 미래시장을 주도할 12개 첨단기술 분야
① 정보통신기술의 마이크로시스템 기술과 로지스틱을 접목한 지능형 온라인 유통구조 (Internet of things)
② 생활 및 사무공간의 지능화(Smart products and environments)
③ 마이크로 에너지기술을 통한 에너지 효율관리 및 연결시스템
④ 전자공학적인 센서가 주변의 중요한 매개변수들을 탐색하여 지속적으로 스스로 변형하는 적응기술(Adaptronics)
⑤ 생산비 및 시간을 절약하는 시뮬레이션 기술(Simulated reality : Materials, products, processes)
⑥ 인간-로봇의 인터액션 기술(Human-machine interaction)
⑦ 단순한 정보뿐만 아니라 자원의 공유, 기술의 공유를 포함한 그리드 컴퓨팅 개발로 협업 환경 및 지식 공유 사회 조성(Grid computing)
⑧ 가벼운 자재를 이용한 부품 및 자동차 설계(Integrated lightweight construction system)
⑨ 생명공학을 바이오 연료나 바이오플라스틱, 바이오의약 등에 활용하는 백색 생명공학의 개발(White biotechnology)
⑩ 레이저 용접기술 등 맞춤형 광(光) 기술(Tailored Light)
⑪ 지능형 플라스틱 등 신소재 개발(Polytronics)
⑫ 첨단기술을 이용한 보안시스템 개발로 테러 및 범죄 예방, 생체인식 기술에 이용될 수 있는 생화학적 센서 개발(Security)
http://www.fraunhofer.de/fhg/research/index/index.jsp
프라운호퍼연구소는 어떤 곳인가?
http://www.babylon.com/definition/%ED%94%84%EB%9D%BC%EC%9A%B4%ED%98%B8%ED%8D%BC_%ED%98%91%ED%9A%8C/Korean
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