노벨상 한국인 제자의 휘어지는 태양전지, 건물·차량에 '착붙'

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이광희 광주과학기술원 신소재공학부 교수가 16일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '그린비즈니스위크 2024' 특별부대행사 4대 과학기술원 공동 테크마켓에서 '고분자 복합체 전극과 이를 포함한 유기전자소자'를 주제로 발표하고 있다. /사진=김휘선 기자 hwijpg@

"이 기술을 활용하면 유연·투명한 태양전지로 다양한 영역에 응용할 수 있다. 건물 전체에 태양전지를 둘러 도심형·자가발전용으로 쓰거나 전기차에 태양전지를 입혀 달리면서 충전하는 것도 할 수 있게 된다."


이광희 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 교수는 16일 서울 삼성동 코엑스 A홀에서 개막한 '그린비즈니스위크 2024(GBW 2024)'의 특별 부대행사 '2024 테크마켓'에서 "고분자 복합체 전극, 즉 전기가 통하는 플라스틱을 개발했다"며 이같이 말했다.

올해 첫 개최된 테크마켓은 과학기술정보통신부와 카이스트(KAIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 광주과학기술원(GIST) 등 4대 과학기술원이 주최하고, 머니투데이 스타트업 전문 미디어 플랫폼 '유니콘팩토리'가 주관했다.

이번 행사는 공공 R&D(연구개발) 우수 성과를 알리고 산·학·연 교류를 통한 기술이전 및 사업화를 지원하기 위해 마련됐다. 기존에 진행되던 과기원별 단독 설명회와 달리 과기원 4곳이 한데 모인 통합형 행사는 이례적이라는 점에서 더욱 눈길을 끌었다.


대학별로 2개의 첨단 기술이 출품됐으며 기술 개발을 주도한 교수·연구자가 직접 무대에 올라 기술의 강점과 사업화 가능성에 대해 발표했다. 대기업부터 스타트업까지 다양한 기업들이 참여해 발표 중간중간 각 과기대 연구자와 일대일 상담을 진행하며 협력 가능성을 논의했다.

이광희 광주과학기술원 신소재공학부 교수가 16일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '그린비즈니스위크 2024' 특별부대행사 4대 과학기술원 공동 테크마켓에서 '고분자 복합체 전극과 이를 포함한 유기전자소자'를 주제로 발표하고 있다. /사진=김휘선 기자 hwijpg@

이광희 교수와 강홍규 박사 등으로 구성된 GIST 연구팀은 이날 테크마켓에서 '일함수 조절 가능한 전도성 고분자 기반 고분자 복합체 전극 개발 및 이를 이용한 유기 태양전지 소자'를 소개했다. 쉽게 설명하면 '휘는 플라스틱 태양전지' 기술이다.

이광희 교수는 "빛을 전기로 바꾸는 에너지 전환 효율이 높으면서도 제작 공정은 간단한 플라스틱 태양전지를 만드는 데 성공했다"며 "기존 유리 형태의 태양전지와 달리 플라스틱 전도성 고분자, 즉 깨지지 않고 휘는 소재를 썼다"고 했다.

이어 "일반적인 플라스틱은 전기가 통하지 않는 부도체지만 우리가 개발한 플라스틱 태양전지는 실리콘 같은 무기물 대신 제작비용이 낮은 전도성 고분자를 입힌 박막형"이라며 "프린트를 인쇄하듯 습식 공정 방식이라 활용도가 매우 높다"고 덧붙였다.

건물용 태양광 발전(Building Integrated PV, BIPV) 기반 친환경 에너지 건물이 도심지역의 신재생 발전에 적합한 기술로 각광받고 있는 가운데, 기존 실리콘 기반 태양전지는 건물의 미관을 해치는 낮은 심미성의 문제가 있지만 이 기술은 디자인·인테리어 측면에서도 유용하다.

이 교수는 전기가 통하는 플라스틱인 '폴리아세틸렌'을 발견한 공로로 2000년 노벨화학상을 받은 앨런 히거 미국 샌터바버라대 교수의 제자다. GIST는 2019년 샌터바버라대와 공동으로 '히거 신소재연구센터'를 설립했고, 이 교수가 센터장을 맡아 이곳을 이끌고 있다.

이 교수는 "휘어지면서 가볍고 얇은 박막형 플라스틱 전극 태양전지로 전 지구적 문제인 기후·에너지 문제를 해결하겠다"며 "만능의 유연한 태양전지는 드라마틱하게 문제를 풀 수 있는 굉장히 중요한 핵심 물질이자 부품이 될 것"이라고 강조했다.

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