에너지 생산을 위해 태양광을 이용하기 시작한 것은 상당히 오래 전의 일이다. 그러나 태양광 발전 시스템은 에너지 생산량에 비해 너무 많은 면적을 차지하는 단점을 가지고 있다. 따라서 태양전지 패널은 대개 옥상이나 지붕처럼 토지를 따로 사용하지 않아도 되는 공간에 설치되고 있다.

하지만 최근 들어 옥상의 활용도가 증가하면서 이곳에 태양전지 패널을 설치하는 경우도 점차 줄어들고 있다. 따라서 이 같은 추세에 대한 대안으로 제시되는 공간이 바로 도로다. 토지 외에 태양광을 가장 많이 흡수할 수 있는 공간이 바로 도로이기 때문이다. 하지만 지금까지는 도로에 설치할 수 있는 마땅한 태양전지 패널이 없었기 때문에, 현실화되지 못한 채 에너지 전문가들의 생각 속에서만 머물러 있었다.

그런데 최근 네덜란드에서 최초의 태양광 활용도로가 만들어졌다는 소식이 외신을 타고 전해져 전 세계의 이목을 집중시키고 있다. 친환경 디자인 전문 매체인 인해비타트(inhabitat)는 태양전지 패널이 깔린 자전거 시범 도로가 네덜란드에 만들어졌다고 보도하며, 비록 자동차 도로는 아니지만 최초의 태양광 도로라는데 의의가 있다고 밝혔다. (관련 링크)

세계 최초로 태양광 도로가 깔린 네덜란드

최초의 태양광 도로가 깔린 곳은 암스테르담 북쪽에 위치한 크롬메니(Krommenie)라는 마을에 있는 전용 자전거 도로다. 자전거는 네덜란드에서 인기 있는 교통수단의 하나다. 네덜란드 전역으로 따지면 무려 2만 5000 킬로미터(km) 에 달하는 자전거 전용 도로가 조성되어 있다.

자동차가 다니는 도로를 제쳐두고 자전거 도로가 선정된 이유는 측정과 실험의 용이성 때문이다. 도로변에 충분한 공간이 있어 전력생산 현황 측정이 용이하고, 추가적 실험과 개선사항을 시도해 보기에 적합하기 때문이다.

‘솔라로드(Sola Road)’라는 이름이 붙여진 이 시범 도로의 길이는 약 70미터(ｍ) 정도다. 이 시범 도로는 2.5×3.5미터 크기의 콘크리트 모듈과 강화 유리로 덮인 조립식 패널로 이루어져 있다. 유리덮개 표면은 사고 방지를 위해 미끄럼 방지 처리가 되어 있다.

솔라로드의 원리는 길의 표면에 비춰지는 태양광을 태양 전지판이 흡수해서 전기로 전환하는 방식이다. 도로 표면이 거대한 태양 전지판의 역할을 수행하게 되는 것이다. 이를 위해 콘크리트 모듈의 안쪽에는 결정 실리콘 태양 전지가 숨어 있다. 물론 빛이 통해야 하기 때문에, 태양전지 위로는 1센티미터(cm) 두께의 강화 유리가 덮여있다.

이 시범 도로는 1년에 1제곱미터(㎡) 당 50~70킬로와트(kWh)의 전력을 생산할 수 있다. 이는 네덜란드에서 최소 한 가정이 1년 동안 가정용 에너지로 사용할 수 있는 양이다. 솔라로드에서 생산되는 전기는 도로의 가로등이나 신호등을 켜는데 우선적으로 이용될 예정이다.

솔라로드 건설 프로젝트는 네덜란드 융합과학연구원(TNO)이 네덜란드의 에너지업체인 임테크(Imtech) 및 북네덜란드 주정부와 함께 구성한 컨소시엄에서 추진하고 있다. 지난 2009년부터 프로젝트 개발에 착수한 컨소시엄의 목표는 네덜란드 전체 도로를 에너지 공급원으로 바꾸는 것이다.

네덜란드 정부도 이를 지원하기 위해 크롬메니 마을의 도로를 시범 도로로 구축하는데 필요한 제도 마련 및 각종 규제를 해결해 주었다. 솔라로드 건설에는 약 300만 유로(약 43억원)의 비용이 발생했으며, 대부분 주 지방정부가 예산을 부담했다.

시범도로는 약 3년간 운영될 예정이며, 테스트 기간 중 솔라로드를 개량할 수 있는 다양한 실험이 시도된다는 것이 컨소시엄 관계자의 설명이다. 이 외에도 ‘얼마나 많은 전력을 생산할 수 있을지’ 또는 ‘다양한 기상상태에 따라 어떤 영향을 받을지’와 같은 실용적 문제에 대한 답을 얻기 위한 실험을 지속적으로 진행할 계획인 것으로 알려졌다.

도로로부터 직접 충전하는 일도 가능해져

네덜란드 융합과학연구원이 이끄는 컨소시엄 측은 기술이 발전함에 따라 네덜란드 전체 도로에 태양광 전지가 설치된다면, 산술적으로 280만~420만 가구가 전력을 공급받을 수 있을 것으로 예측하고 있다.

솔라로드 프로젝트에 참여하고 있는 융합과학연구원의 스텐 데 비트(Sten de Wit) 박사는 “15년 이내에 이익을 창출해 내는 것을 목표로 연구개발에 매진하겠다”고 다짐하며 “그 때가 되면 전기 자전거와 전기 자동차가 도로로부터 직접 충전되는 모습을 볼 수 있을 것”이라고 말했다.

비트 박사의 설명에 따르면 도로를 태양광 발전에 활용하는 아이디어는 단순한 생각에서 출발했다. 모든 지붕에 태양광 패널을 설치했을 때, 이를 잇는 것보다 도로가 훨씬 더 길기 때문에 도로를 에너지 보급원으로 잡았다는 것이다. 네덜란드 내 도로의 총연장 길이가 14만 킬로미터다.

그는 “네덜란드의 자전거 도로만 해도 2만 5천 킬로미터에 달해 거대한 태양광 발전 잠재력을 갖고 있는 셈”이라고 설명하며 “5년 내에 상용화를 목표로 하는 대규모 태양광 발전용 도로가 건설될 것으로 확신한다”고 밝혔다.

태양광 도로를 건설하고 있는 나라가 비단 네덜란드 뿐만은 아니다. 우리나라도 전라북도가 ‘태양광 도로’를 조성하는 등 태양광 산업 육성을 적극 지원하고 있다. 전라북도는 지난 4월 지방도로에 540메가와트(㎿) 급의 태양광 발전시설을 구축하는 ‘스마트 솔라웨이(Smart Solarway) 사업을 추진한다고 발표했다.

이 사업은 네덜란드에 구축된 태양광 발전 도로와는 방식이 다르다. 소음민원이 발생하는 주택밀집지역 도로변에 첨단 방음시설을 구축한 후, 시설상부에 태양광 모듈 판넬을 까는 시스템으로 구성되어 있다.

이와 관련하여 전북도청 관계자는 “스마트 솔라웨이 사업을 통해 소음 차단과 태양광 발전 등 2중의 효과를 기대할 수 있다”고 밝히며 “현재 우리 도청은 1단계로 3.5킬로미터 구간에 12㎿ 규모의 발전시설을 조성하기 위해 민간업체와 협의를 벌이고 있다”고 전했다.

또한 전라북도는 태양광을 비롯한 신재생에너지 확대를 위해 관련 규정 개정에도 앞장서고 있다. 전북의 서부지역이라 할 수 있는 김제와 고창, 부안, 군산은 땅값이 저렴하고 일사량이 많아 태양광 발전의 최적지로 꼽히고 있다.

그러나 현 전기설비 이용규정에 따르면 변전소의 신재생에너지 비중은 20메가와트(㎿)로 제한되어 있기 때문에, 사업 확대에 많은 어려움을 겪는 것으로 드러났다. 이에 따라 전북도청은 포화상태에 다다른 비중을 늘리기 위해 5메가와트를 상향조정하는 건의안을 제출한 상황이다.

이와 관련하여 현재 산업통상자원부도 긍정적으로 검토하고 있는 것으로 알려졌다. 전북도청의 태양광사업을 담당하고 있는 관계자는 “관련 규정이 바뀌게 되면 도내에서만 995메가와트의 시설용량이 늘어나 솔라웨이 사업이 탄력을 받게 될 것”이라고 기대했다.