나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Massachusetts Institute of Technology의 Kripa Varanasi 교수 연구팀이 전기 반발력을 이용해 물 청소를 하지 않고 태양광 패널을 청결하게 유지하는 기술을 개발

● 2030년까지 태양광 발전은 전 세계 발전량의 10%에 이를 것으로 예상되며, 그 중 많은 발전시설이 햇빛이 풍부한 사막 지역에 위치할 것으로 예상

● 하지만, 태양광 패널에 먼지가 쌓이게 된다면 1달 만에 태양광 패널의 출력이 30% 가까이 줄게 되며, 이를 위해 주기적인 청소가 필수

● 현재 태양광 패널을 청소하기 위해 연간 100억 갤런의 물이 사용되는 것으로 추정되며, 물이 부족한 사막에서 활용되기엔 어려운 상황

● 연구팀은 이러한 먼지 문제를 해결하기 위해 물이 없이도 사용 가능한 비접촉 시스템을 고안하였으며, 해당 시스템은 태양광 패널의 판을 자동으로 청소하는 방안임.

● 먼저, 연구팀은 태양광 패널 위에 미세전류가 흐르는 나노미터 크기의 초박막 투명층을 덧대 전기장을 만드는 방식을 제시

● 전기장이 생기면 태양광 패널을 오염시키는 먼지에 전하가 생기고, 이때 발생한 전하는 반대 전하로 인해, 태양광 패널과 먼지 사이로 서로 밀어내는 힘을 만들고 이 힘으로 먼지가 저절로 떨어져 나가는 방식

● 연구팀은 5~95% 사이 습도에서 실험을 수행한 결과, 주위 습도가 30% 이상이면 표면에서 거의 모든 입자를 제거할 수 있다는 사실을 밝힘.

※ Science Advances 게재(2022.03.11.), “Electrostatic dust removal using adsorbed moisture–assisted charge induction for sustainable operation of solar panels”