새만금 태양광 발전 단지 적용 기대
한국생산기술연구원은 탄소경량소재응용연구그룹 김광석 박사·한양대 최준명 교수 공동 연구팀이 상품성이 떨어지는 저품질 폐탄소섬유를 재활용해 저렴하고 내구성 높은 해상태양광 부력체를 제조했다고 13일 밝혔다.
연구팀은 탄소나노튜브와 금속 입자를 복합화하는 실험을 하던 중 탄소섬유 표면을 카메라 플래시처럼 짧지만, 순간적으로 높은 빛에너지에 노출할 경우 탄소섬유와 플라스틱 수지 간 표면 결합력이 극대화되는 사실을 발견했다.
이 같은 방식으로 표면처리 된 저품질 탄소섬유는 내구성 등이 향상하면서 상용 A급 탄소섬유 대비 약 95%의 성능을 보여줬다고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 이러한 발견을 토대로 해상부력체 시제품을 만들어 전북 새만금방조제 내해에서 현장 실증 중이다. 현재 9개 해상부력체가 1세트로 구성돼 450와트(W)급 이상 태양광 패널 27개를 지지하고 있는데, 이 구조물은 2ｍ 높이 파도를 견디고 실제 해상환경에서 20년간 쓸 수 있는 안정성도 갖췄다.
해상부력체 시제품은 해수 유입을 원천 차단하고, 외부 충격에 안전하도록 설계·제작됐다. A급 탄소섬유를 활용한 해상부력체 대비 20% 이상 저렴하게 제조할 수 있고, 각종 기후 변화에 견디는 성질인 내후성과 바닷물에 견디는 내염수성 등 특성도 모두 지녔다.
김광석 박사는 "저품질 탄소섬유를 활용한 해상부력체는 사용기간이 끝난 후에도 동일한 기술로 품질을 높여 재사용할 수 있다"며 "향후 탄소섬유 표면처리를 대용량으로 진행할 수 있는 장비를 개발하고 실용화하는데 주력할 방침"이라고 말했다.
헬로티 이창현 기자 |
