도로 위의 발전소, 태양광 도로 시대가 열린다

도로 위에 날씨, 교통정보, 광고가 표시되고 전기차를 타고 가는 동안 차량이 충전될 날이 멀지 않았다. 솔라플렉스는 최근 국내 최초 도로 일체형 태양광 Solar Road 실증단지를 구축하고 한국형 태양광 도로 개발에 박차를 가하고 있다.

태양광 도로 1km 설치 시, 160가구에 전기 공급•연간 657MW 생산•341tCo2/MWh 절감 가능

[인더스트리뉴스 정형우 기자] 태양광 시장의 다변화 및 시장의 변화로 인해 일반적인 태양광 설치 영역을 탈피하는 경향이 증가하고 있다. 따라서 수상 태양광, 건물 일체형 태양광 등의 시장을 비롯해 최근 주목되는 시장이 태양광 도로이다.

Solar Road 내 설치된 차량용 태양광 도로는 아스팔트 및 콘크리트 일체화 설치가 가능하도록 개발됐다. [사진=솔라플렉스]

태양광의 설치 면적으로 본다면 도로나 보도블록 면적은 무한하기 때문에 태양광을 설치함에 있어 최적의 장소이다. 또한 향후 변화되는 전기 자동차 및 자율주행 자동차의 유무선 충전 기술 및 IoT 기반의 다양한 콘텐츠에 대응하기 위한 에너지원으로 발전영역을 성장을 시키고자 하는 다양한 니즈가 있어, 태양광 도로의 필요성에 주목하고 있다.

다양한 이점을 가진 태양광 도로

2009년 네덜란드에서 세계 최초로 태양광 패널을 보도블록과 일체화 시켜 태양광 발전을 시작한 것이 태양광 도로의 시작이다. 이후, 프랑스에서 아스팔트나 콘크리트 블록에 태양광 패널을 부착해 도로에서 전기를 생산하는 기술을 개발했으며, 세계 50개국과 연계한 다양한 기술을 발전시키고 있다.

또한 태양광 도로는 보도블록, 자전거 도로, 자동차 도로와 태양광 발전 일체형으로 기존의 도로 표면에 태양광을 설치해 도로에서 전력을 발전시킬 수 있다. 이를 통해 전기 자동차의 유•무선 충전 및 주변 도시 내 전원 공급, 도시 안전 인프라 전력, 스마트 도로 및 스마트 시티에 적용 가능한 차세대 기술로 발전되고 있는 미래형 신재생에너지 고부가가치 기술로 평가받고 있다.

국내에서도 시작된 태양광 도로 시장

현재 태양광 도로는 두 가지로 구분되어 개발되고 있다. 일반 아스팔트나, 콘크리트 도로에 설치되는 태양광 발전 전용 모듈과 스마트 도로에 적용할 수 있는 사이니즈 기능을 갖춘 태양광•LED 일체형 태양광 도로 모듈 등이다.

사이니지 기능을 갖춘 태양광 보도블록은 다양한 콘텐츠, IoT를 통한 광고 등이 가능하다. [사진=솔라플렉스]

2세대 CIGS 박막형 태양전지 모듈 전문기업인 솔라플렉스는 지난 3월 26일 영흥에너지파크에서 한국남동발전과 공동으로 국내 최초 도로 일체형 태양광 Solar Road 실증단지를 구축하고 준공식을 개최했다. Solar Road 실증단지에 설치된 태양광 도로는 앞서 언급된 차량이 다니는 도로면과 사이니즈 기능을 갖춘 보도블록 두 가지다.

Solar Road 개발 사업은 산자부 산하 한국에너지기술평가원으로부터 54억원 규모의 국책과제를 선정받아 개발되고 있으며, 솔라플렉스 주관, 동산콘크리트, 대연씨앤아이, DGIST, 생기원이 참여해 함께 개발중이다.

도로 그 이상의 기능을 수행할 태양광 도로

Solar Road 내 설치된 차량용 태양광 도로는 아스팔트 및 콘크리트 일체화 설치가 가능하도록 개발됐으며, 현재 폭 3m, 길이 10m로 미끄럼 방지 기술, 자동차 하중테스트, 방수•방진 기술 등이 적용됐다.

설치량은 c-Si 2kW, 플렉시블 CIGS 박막 태양전지를 적용한 모듈 2kW를 설치해 실증 테스트를 진행중이며, 발전시간은 3.4시간에서 4시간 정도로 확인됐다. 차량은 일반차량부터 화물차까지 주행 가능하고 올해는 사이니즈를 겸비한 지능형 개발로 업그레이드 될 예정이다.

태양광 보도블록은 낮에는 태양광 발전을 하고, 저녁에는 내부에 장착된 LED를 활용해 다양한 콘텐츠 표현, 동영상 구현, IoT를 통한 광고가 가능한 지능형 태양광 사이니즈 모듈이다.

Solar Road 실증단지 준공식에서 태양광 도로에 대해 설명 중인 솔라플렉스 박기주 대표 [사진=솔라플렉스]

이 기술은 세계 최초이자 독자적인 기술로 태양전지와 LED가 같은 공간 내에서 구성된 제품이다. 기존 제품은 태양광 발전 공간이 별도로 필요하고, 사이니즈를 구현하기 위한 공간도 별도로 존재해야 했지만, 솔라플렉스의 제품은 같은 공간 내에서 문제를 해결했다.

설치량은 2kW이며, 현재 발전시간은 3.4시간에서 최대 4시간의 발전율을 보이고 있다. 향후 공원이나, 유원지 보도블록으로 활용할 수 있고 바닥광고 또는 옥외 광고용으로도 활용 가능하다.

한국형 태양광 도로의 경우, 태양광 발전을 위한 별도의 공간이 필요 없다는 장점이 있다. 솔라플렉스 박기주 대표는 “태양광 도로를 폭 3ｍ, 길이 100ｍ 구간 내 설치 시 실시간으로 50㎾급의 자동차용 고속 전기 충전 스테이션 운영이 가능하다”며, “도로 주변의 가로등이나, 신호등과 연계를 통한 동작과 가정집으로 송출도 가능하다”고 설명했다.

또한 “태양광 도로를 1km 설치했을 땐 160가구에 전기 공급이 가능하고, 연간 657MW 생산을 통해 341tCo2/MWh 절감을 할 수 있다”며, “이는 연간 나무 947그루를 심는 효과와 맞먹는다”고 덧붙였다.