[신에너지경영시대] 코오롱, 옷벽지에서 전기 생산… 유기태양전지 개발

▲코오롱인더스트리가 개발 중인 유기태양전지로 휴대폰 충전을 시연하고 있는 장면.

코오롱인더스트리는 친환경 에너지소재 개발에 박차를 가하기 위해 유연 유기태양전지를 개발하고 있다.

유기태양전지는 유기물 기반으로 제작된 태양전지로 기존 무기태양전지에 비해 가볍다는 게 장점이다. 형태 및 색상 구현이 자유롭고 흡수영역이 실내광에서도 작동이 가능하므로 의류, 포장지, 벽지 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.

특히 롤투롤 공정(Roll에 감겨 있는 필름을 회전시키면서 동시에 가공하는 공정 방식)이 가능해 공정이 간단하고 초기 설비투자가 적게 든다. 또 대량 생산이 가능하고 낮은 생산단가와 플렉서블 모듈을 통한 다양한 응용성 및 유기소재 합성을 통한 재료의 수급이 쉽다는 점 등 많은 장점을 가지고 있어 차세대 박막태양전지로 불린다.

그동안 코오롱인더스트리는 축적된 필름생산 및 제어기술과 롤투롤 연속 공정기술을 기반으로 2009년부터 플렉서블 유기태양전지 모듈 개발에 노력해 왔다. 2011년 지식경제부의 ‘차세대 유기태양전지 개발’ 국책사업 수행업체로 선정됐으며, 산·학·연의 최신 기술개발 현황을 논의하는 유기태양전지 심포지엄을 매년 개최해 국내 유기태양전지 개발의 구심점이 됐다.

특히 유기태양전지 분야에서는 0.1%라도 높은 광변환 효율을 내는 것이 중요한데, 코오롱인더스트리는 2013년에 11.3%라는 세계 최고의 광변환 효율(단위소자)을 달성했다. 이 수치는 실험실에서 소량 합성을 통해 얻은 소재를 이용한 것이 아니라 양산화 가능성이 있는 단위소자에서 최고 수준의 효율을 달성했다는 데 의미가 있다.

코오롱인더스트리는 향후 패션 및 아웃도어 용품에 유기태양전지를 적용한 제품을 선보일 계획이다. 장비 일체형 태양광발전(DIPV)시스템 분야에서는 소형 휴대용 전자기기, 군용 전자기기, 일회용 배터리 등으로 응용 분야를 넓힌다. 최종적으로는 건물 일체형 태양광발전(BIPV)시스템과 소형발전시스템 등의 분야에 적용하는 것을 목표로 하고 있다.

수처리분리막 기술의 미래 성장동력 확보를 위해 분리막을 기반으로 한 신재생에너지 분야로 기술을 확장하는 데도 역량을 집중하고 있다. 국내 자동차 업체와 공동연구 개발을 통해 수소연료전지 차량의 핵심 부품인 연료전지용 수분제어 장치를 2013년 세계 최초로 상용화하는 데 성공했다. 코오롱인더스트리는 연료전지용 수분제어장치 상용화에 이어 연료전지 핵심소재 및 이에 따른 핵심부품으로 개발 범위를 확대해 본격적인 미래 신성장동력으로 성장시켜 나갈 계획이다.