"기후변화 다음 세대 미루면 늦어···에너지 변환 소자로 해결"

[이데일리 강민구 기자] “화학연료 기반 에너지 공급 시스템은 기후변화 위기를 초래했고, 위기는 지금 우리 세대가 해결해야 합니다. 다음 세대로 미루면 이미 늦습니다.” 과학계 프론티어 시리즈 네 번째 주인공인 노준홍 고려대 건축사회환경공학부 교수는 이같이 말하며 에너지 변환 소자 연구에 뛰어든 배경을 설명했다.

노준홍 고려대 건축사회환경공학부 교수.(사진=고려대)

노 교수는 “자의든 타의든 우리가 거대한 에너지 전환 시대에 살게 된 가운데 에너지 공급 시스템을 구축해 근본적인 해결책을 찾아야 한다”며 “신재생에너지를 이용한 에너지 공급 시스템의 구축은 기후위기의 근본적인 해결책이며, 에너지변환 소재 연구는 이를 위한 핵심 기술을 제공해야 한다”고 주장했다.

노준홍 교수는 한국화학연구원을 거쳐 고려대에서 차세대 태양전지인 페로브스카이트 태양전지 효율 향상을 중심으로 에너지변환소재를 연구중인 과학자다. 13명의 석박사과정 학생들과 에너지변환 소재와 소자를 위한 혁신 기술을 개발해 미래 에너지 변환 연구를 앞당길 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

주로 할로겐화물 차세대 반도체 소재, 전하 수송층용 산화물 반도체 소재, 유연 페로브스카이트 태양전지에 대한 연구를 진행하며 다수의 연구성과를 냈다. 2018년부터 매년 글로벌 기업이 발표한 ‘세계에서 가장 영향력있는 연구자(HCR)’ 명단에 포함되며 국내외에서 연구 역량도 인정받고 있다.

노 교수는 인류가 이뤄낸 문명은 엄청난 양의 에너지 소비를 기반으로 하며, 인류가 얼마나 많은 에너지를 활용할 수 있는지 여부가 문명 발달의 척도가 된다고 봤다. 특히 태양전지와 같은 에너지 생산, 이차전지와 같은 에너지 저장에서 새로운 에너지변환 소재는 기술적 진보를 이뤄내기 위해 연구가 계속 이뤄져야 한다고 강조했다.

페로브스카이트 태양전지는 빛을 전기로 바꾸는 광전효율이 현재 25%를 넘는 수준으로 고성능을 유지하면서 안정성과 대면적화를 위한 문제를 해결하기 위한 연구도 다수 이뤄지고 있다. 에너지 변환 소재로 영역을 확장해도 관련 연구들이 축적되며 상용화를 위한 발판을 마련하고 있다.

노 교수는 특히 에너지 변환 소자의 효율은 가장 중요한 인자이며, 태양전지와 같은 소자의 고효율화가 비용을 낮추는 결과를 가져 올 수 있다고 강조했다. 대면적화 기술도 단위소자의 효율과 안정성의 기술이 확보되면 산업체 투자를 통해 빠르게 확보할 수 있다는 것이다.

노 교수는 “장기 안정성도 상용화를 위해 중요한 요소이며, 관련 연구들이 전 세계적으로 활발히 이뤄지고 있다”며 “소자의 효율 및 장기 안정성은 소자를 이루는 에너지 변환 소재가 결정하는 경우가 대부분이기 때문에 근본적인 소재를 개발해 나가야 하며, 학생들과 혁신 기술 개발을 이뤄나가겠다”고 했다.