수심 10m에서 배터리 충전한 태양전지

특수 설계된 태양광 패널이 남중국해 수면 아래 10m에서 배터리를 충전해, 희미한 수중 빛으로도 활용 가능한 전기를 생산할 수 있음을 보여줬다.

중국 윈난대학교가 이끄는 연구진은 소형 수중 로봇에 패널을 장착하고 웨이저우섬 인근에서 시험했다. 해당 수심에서 진행한 2시간의 시험 동안 모듈은 324밀리와트시의 에너지를 모았다. 이는 1와트 LED를 약 20분간 켤 수 있는 양이다.

핵심은 물속에서 이용할 수 있는 빛에 맞춰 전지를 설계하는 것이었다. 바닷물은 햇빛의 붉은색 영역을 상당 부분 흡수해, 이 수심에서는 주로 청록색 빛이 남는다. 연구진은 페로브스카이트라는 결정 물질을 사용하고 남아 있는 파장을 흡수하도록 조정했다. 수심 10m의 조건을 재현하도록 설계한 실험실 조명 아래에서 소형 전지는 이용 가능한 빛의 거의 35%를 전기로 전환했다. 이는 빛을 얼마나 효율적으로 활용했는지를 나타내는 수치이지, 전지에 도달하는 햇빛의 양이 늘었다는 뜻은 아니다.

Joule에 게재된 이번 결과는 수중 센서, 카메라, 통신 장비의 전력원으로 활용할 가능성을 보여준다. 다만 해상 시험은 짧게 진행됐으며, 수년간 작동할 수 있음을 입증한 것은 아니다. 변화하는 해양 환경에서의 장기적인 신뢰성과 더 깊은 수심에서의 실용적인 성능은 여전히 검증해야 한다.