BMW, 신규 태양광 패널 개발 - 선루프, 유리, 윈도우에서 배터리 충전 가능
제조 기술의 발전은 태양광을 이용한 충전의 향상에 기여하고 태양으로부터 차량 내부를 보호할 수 있다.
신규 초박형 태양광 패널 설계 덕분에 BMW 차량에 새로운 배터리 충전 방식이 도입될 가능성이 있다. <CarBuzz>는 독일 특허청(DPMA)에서 BMW의 새로운 특허를 발견했는데, 태양광 패널을 차량의 외부 유리 패널에 적용하는 급진적인 새로운 방식을 상세히 설명하고 있다. 동 기업은 이러한 방식을 통해 발전 효율이 향상되고 차량 내 빛 침투를 크게 줄일 수 있다고 설명한다.
동 기술은 BMW 하이엔드 EV 모델인 《XM》이나 《iX》 SUV에 처음 적용될 가능성이 높은데, 실내 부피(interior volume)가 커서 태양광패널을 잘 활용할 수 있기 때문이다.
차량에 태양광 패널을 적용하는 것은 새로운 기술은 아니다. 1990년대부터 많은 고급 자동차 제조사들은 일반적으로 선루프 패널에 태양광 패널을 적용하여 차량의 환기 시스템에 전력을 제공하는 방법을 실험했으며, 이러한 기술은 현재에도 사용 가능하다. 그러나 BMW가 신청한 새로운 특허는 태양광 패널을 선루프와 앞, 뒷유리 및 측면 유리에 적용하여 이전 시스템보다 훨씬 많은 전력을 생산한다는 점에서 다소 차이점이 있다.
동 특허의 비밀은 새롭게 개발된 극도로 얇은 기상 증착(vapor-deposited) 태양광 모듈이 유리에 직접 적용된다는 점이다. 이러한 기상 증착 박막 태양광 모듈은 사용 기간이 매우 길지만 고체 판으로 구성된 기존 태양광 전지(PV cell)보다 발전 효율이 떨어진다. 이러한 태양광 모듈은 가벼운 코팅에 적용했을 때에는 거의 투명에 가깝지만 효과가 떨어지는 반면, 더욱 두껍게 적용할 경우 에너지 수확(harvesting)을 더욱 효과적으로 수행할 수 있고 투명도가 낮아지는 특징이 있다.
이를 염두에 두고, 차량 앞유리에서 운전자의 시야가 닿는 영역에는 매우 얇은 태양광 모듈을 적용하여 광 투과율을 95%까지 유지하고, 유리 가장자리 부분 주변에는 훨씬 두껍게 분무 코팅한다. 측면 윈도우와 선루프, 뒷유리는 태양광 모듈을 더욱 두껍게 분무 코팅하여 광 투과율을 50~80%로 낮추고 태양광 모듈 코팅의 효율성을 크게 높인다.
이러한 새로운 기술은 상업적 성공을 거둘 수 있을까? 그럴 수도, 아닐 수도 있다. 신기술은 저렴하지 않기 때문에 비용이 첫 번째 단점이다. 여러 국가들이 자동차 유리의 광 투과율에 각기 다른 규정을 적용하기 때문에 세계 여러 시장 간 변동성이 두 번째 단점이다. 이는 여러 시장에 각기 다른 태양광 두께 규격을 적용해야 한다는 의미이며, 생산 비용이 추가로 상승할 수 있다. 게다가 유리 교체 비용이 지금보다 훨씬 높아진다는 점도 문제이다.
하지만 기술이 발전하여 더욱 저렴해지면 이러한 박막 PV 모듈이 더욱 광범위한 분야에 적용될 수 있다. 또한 이러한 PV 모듈은 캐리어(carrier) 표면의 크기나 형태에 따른 제약을 받지 않기 때문에, 향후 루프나 후드와 같은 차체 패널에도 전력 생산을 위한 코팅을 적용할 가능성이 있다.
이를 위해서는 기술의 비용 문제만 해결하면 된다.
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