건물 외벽 모양에 따라 자유롭게 형태를 바꾸는 3차원 태양광 시스템이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 차세대태양전지연구센터 이필립 센터장 연구팀이 구조 움직임과 전기 연결을 함께 설계해 자유롭게 형태를 바꾸면서도 안정적으로 전기를 생산하는 3차원 태양광 메타구조체를 개발했다고 15일 밝혔다.

연구팀은 기존에 개발한 같은 구조를 반복 조립하는 방식의 900㎠ 크기 형태 변형 태양광 시스템에 늘어나고 줄어들어도 전기 연결이 가능한 시스템을 추가했다.

가느다란 은 나노선을 구조체 표면에 고정하고 액체처럼 유연한 인듐·갈륨 금속을 결합해 은 나노선이 전기가 흐르는 길을 유지하고, 액체 금속이 연결망 빈틈을 메우는 방식을 구현한 것이다.

이 시스템은 5배 변형돼도 발전 성능이 변하지 않았고 1천회 반복 변형해도 성능을 유지했다.

태양전지를 촘촘히 배치하니 평면 설치면적 대비 225% 늘어난 면적을 확보했다.

전극도 약 2년간 실내 보관에서 성능 저하가 없었고 1만회 반복 접힘 시험에서도 안정적으로 작동했다.

연구팀은 이번 기술을 건물 외벽의 다양한 형태와 설치 조건에 대응하는 태양광 외장 시스템으로 발전시킬 계획이라고 밝혔다.

이 센터장은 "구조의 움직임과 형태, 전기적 기능까지 함께 설계했다는 데 의미가 있다"고 말했다.

이번 연구결과는 지난 7월 국제학술지 '어드밴스트 머터리얼스'에 실렸다.