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| − | '''솔라루프'''<!--솔라 루프-->(solar roof)란 [[태양광]] 에너지를 동력으로 사용하기 위해 [[태양에너지]]를 축적하는 [[지붕]]의 형태를 한 장치이다. '솔라패널', | + | '''솔라루프'''<!--솔라 루프-->(solar roof)란 [[태양광]] 에너지를 동력으로 사용하기 위해 [[태양에너지]]를 축적하는 [[지붕]]의 형태를 한 장치이다. '솔라패널', '태양전지판'과 같은 개념이다. |
==개요== | ==개요== | ||
| − | 전 세계적으로 [[신재생에너지]]에 대한 관심과 투자가 지속되고 있다. [[화석연료]] 고갈로 인한 [[대체에너지]]에 대한 필요성으로 대두되었지만 그보다 [[지구온난화]]를 예방하기 위해 [[신재생에너지]]에 대한 투자만큼 중요한 것이 없기 때문이다. | + | 전 세계적으로 [[신재생에너지]]에 대한 관심과 투자가 지속되고 있다. [[화석연료]] 고갈로 인한 [[대체에너지]]에 대한 필요성으로 대두되었지만, 그보다 [[지구온난화]]를 예방하기 위해 [[신재생에너지]]에 대한 투자만큼 중요한 것이 없기 때문이다. 그중 가장 대중화된 것이 바로 태양광 발전 시스템이다. 이미 우리에게도 익숙하고 많은 실천이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 실험들이 몇몇 단체나 개인 일부 공공 기관에서만 이루어지는 것은 조금 아쉽다. 무엇보다 에너지 소모량이 큰 산업 환경에서 활용이 절실하다. 최근 글로벌 기업들을 중심으로 이루어지고 있는 태양과 지붕 설계 방식에 눈이 가는 이유이다. [[구글]], [[이케아]], [[월마트]], [[콜스]] 등 이름만 들어도 알만한 거대 기업들이 에너지 자립을 목표로 다양한 정책을 실시하고 있다. 그중 가장 주목할만한 것이 바로 건물 지붕이나 차량의 선루프를 활용한 솔라루프 시스템이다.<ref> 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3577612&cid=58793&categoryId=58793 솔라 루프]〉, 《네이버 지식백과》</ref> |
==특징== | ==특징== | ||
| − | 솔라루프는 타일의 형태를 띠고 있는 태양전지이며 기존의 지붕형 태양광발전 시스템과 달리 태양광 패널을 고정하기 위한 거치대가 필요 없는 시스템이다. 일반 지붕 | + | 솔라루프는 타일의 형태를 띠고 있는 태양전지이며 기존의 지붕형 태양광발전 시스템과 달리 태양광 패널을 고정하기 위한 거치대가 필요 없는 시스템이다. 일반 지붕 타일과 비교하여 외관상 식별하기 어려울 정도로 유사하며 지붕형 태양광발전 시스템과 달리 미관을 해치지 않는다. 솔라루프의 태양전지는 강화유리로 보호되어 있어, 일반적인 지붕타일보다 높은 내구성을 지니고 있다. 또한, 자가 발열시스템을 통해 겨울 동안 눈이 쌓여 태양전지를 가리는 차폐 현상을 방지할 수 있다. 솔라루프는 재질에 따라 텍스쳐(Textured), 스무스(Smooth), 투스칸(Tuscan), 슬레이트 (Slate)와 같은 4가지 타입의 타일로 출시되었으며, 2017년 5월 10일부터 텍스쳐(Textured)와 스무스(Smooth) 타입의 솔라루프가 예약 판매를 시작했다. 0] 전 세계의 소비자를 대상으로 자사의 웹사이트를 통해 예약을 받기 시작한 테슬라는 솔라루프 시스템의 설치를 6월 미국 캘리포니아주에서 부터 시작했다.<ref> 이영원 외 3人, 〈[https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO201720636500210.pdf 테슬라, 새로운도전: 태양광 지붕 '솔라루프']〉, 《한국태양광발전학회》, 2017-06 </ref> |
| − | 타일과 비교하여 외관상 식별하기 어려울 정도로 유사하며 지붕형 태양광발전 시스템과 달리 미관을 해치지 않는다. 솔라루프의 태양전지는 강화유리로 보호되어 있어 | + | |
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==목적== | ==목적== | ||
| − | 자동차 배기가스 환경규제는 날이 갈수록 강화되고 있다. 대한민국 정부도 2020년까지 신차의 이산화탄소 배출량과 연비를 각각 97.0g/L, 24.3km/L로 맞추는 안을 내놓았다. 물론 범위가 조정될 가능성은 있지만 글로벌 기준 강화로 국내도 발을 맞추어야 할 것은 분명하다. 현대자동차그룹도 강화되는 자동차 환경규제에 대응하기 위해 솔라루프 기술을 도입했다. 자동차 지붕에 태양광 패널을 설치해 배터리를 충전하는 기술이다. 주차, 또는 주행 시 태양광으로 충전한 전기를 활용해 효율을 높이려는 목적이다. | + | 자동차 배기가스 환경규제는 날이 갈수록 강화되고 있다. 대한민국 정부도 2020년까지 신차의 이산화탄소 배출량과 연비를 각각 97.0g/L, 24.3km/L로 맞추는 안을 내놓았다. 물론 범위가 조정될 가능성은 있지만 글로벌 기준 강화로 국내도 발을 맞추어야 할 것은 분명하다. 현대자동차그룹도 강화되는 자동차 환경규제에 대응하기 위해 솔라루프 기술을 도입했다. 자동차 지붕에 태양광 패널을 설치해 배터리를 충전하는 기술이다. 주차, 또는 주행 시 태양광으로 충전한 전기를 활용해 효율을 높이려는 목적이다.<ref> 고석연 기자, 〈[https://news.v.daum.net/v/NcJXbfMC6M?s=print_news 키워드로 알아본 쏘나타 하이브리드의 '솔라루프']〉, 《엔카메거진》, 2019-07-xx </ref> |
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==솔라시스템== | ==솔라시스템== | ||
| − | 솔라시스템은 자동차에 설치한 태양광 패널로 배터리를 충전하는 기술이다. 극심한 미세먼지가 한반도를 휘감고, 여름에는 온실가스 배출증가로 인한 | + | 솔라시스템은 자동차에 설치한 태양광 패널로 배터리를 충전하는 기술이다. 극심한 미세먼지가 한반도를 휘감고, 여름에는 온실가스 배출증가로 인한 열돔 현상이 생기며 대한민국의 기온은 계속해서 증가 추이를 보이게 되었다. 정부는 2020년까지 자동차 제조사들이 판매하는 차량의 평균 온실가스 배출 허용 수치와 연비 기준을 각각 97.0g/km, 24.3km/l에 맞추는 안을 제시했다. 현대·기아차 역시 2020년 자동차 환경 규제에 대응하기 위해 솔라 시스템이라는 해결책을 내놨다. 연비 향상과 이산화탄소 규제 대응, 운전자 사용 편의와 절약이라는 다양한 이점들을 얻어내기 위함이었다. 솔라시스템은 메인 동력이 아니라 보조 동력이다. 솔라시스템이 친환경 자동차의 배터리를 충전하거나 내연기관 자동차 동력 일부를 돕는 형태로 볼 수 있다. 현대자동차를 예로 들면, 2010년대 후반부터 1세대 실리콘형 솔라루프, 2세대 반투명 솔라루프, 3세대 차체형 경량 솔라리드 등 세 가지 형태의 솔라 시스템이 있다. 친환경 차 일반 루프에 양산형 실리콘 태양전지를 장착한 형태는 내연기관 모델에 적용할 2세대 반투명 솔라루프는 개방감을 원하는 소비자를 위한 투과 및 개폐형 옵션으로 개발된다. 내연기관 자동차에 솔라시스템이 확대 적용되면 총 대상 차종 판매량이 증가해 북미/유럽/국내 지역별 탄소크레딧을 통한 환경 법규 비용 절감이 증대될 것으로 전망된다. 그리고 환경 모델에 적용하는 3세대 차체형 경량 솔라리드가 있다. 이는 출력 극대화를 위해 차량 리드(본닛 부분)와 루프 강판에 태양전지를 일체형으로 구성하는 방식이다.<ref name= "현대모터스그룹"> 현대자동차기아 , 〈[https://news.hmgjournal.com/Tech/mycar-solar-roof 솔라루프가 뭐야? 내 차의 지붕이 에너지를 만든다]〉, 《현대모터스그룹》, 2018-10-31 </ref> |
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===세대별 특징=== | ===세대별 특징=== | ||
*1세대, 실리콘형 솔라루프: 1세대 실리콘형 솔라루프는 2019년부터 친환경 차량에 적용됐다. 솔라루프는 차체 지붕에 양산형 실리콘 태양전지를 장착하여 계절 및 사용 환경에 따라 하루에 30%부터 약 60%까지 배터리를 충전할 수 있다. 투과형 혹은 개폐형 썬루프 적용은 불가능하다. 허나, 제작 의도 자체는 연비 향상과 이산화탄소 총량 규제 대응을 염두에 두고 제작했다는 점이다. <ref name="한국수원자력"> 한국수원자력, 〈[https://blog.naver.com/i_love_khnp/221447078600 태양광 에너지로 충전하는 자동차, 현대 '솔라 시스템']〉, 《네이버 블로그》, 2019-01-31 </ref> | *1세대, 실리콘형 솔라루프: 1세대 실리콘형 솔라루프는 2019년부터 친환경 차량에 적용됐다. 솔라루프는 차체 지붕에 양산형 실리콘 태양전지를 장착하여 계절 및 사용 환경에 따라 하루에 30%부터 약 60%까지 배터리를 충전할 수 있다. 투과형 혹은 개폐형 썬루프 적용은 불가능하다. 허나, 제작 의도 자체는 연비 향상과 이산화탄소 총량 규제 대응을 염두에 두고 제작했다는 점이다. <ref name="한국수원자력"> 한국수원자력, 〈[https://blog.naver.com/i_love_khnp/221447078600 태양광 에너지로 충전하는 자동차, 현대 '솔라 시스템']〉, 《네이버 블로그》, 2019-01-31 </ref> | ||
| − | *2세대 반투명 솔라루프: 반투명 솔라루프는 내연기관 모델, 즉 실제로 현재 사용하고 있는 자동차에 적용된다. 투과형, 개폐형이 불가했던 1세대 모델과는 달리 반투명한 재질을 사용해서 개방감을 살린 것이 특징이다. 투과, 개폐형을 옵션으로 가지고 있으며 [[파노라마 선루프]]에 반투명한 태양전지를 장착하는 형태다. 투광성이 확보됐다는 점에서 사용자들이 원하는 실용성을 고안해낸 결과다. 이 시스템이 확대 적용될 시 전 세계 지역별 | + | *2세대 반투명 솔라루프: 반투명 솔라루프는 내연기관 모델, 즉 실제로 현재 사용하고 있는 자동차에 적용된다. 투과형, 개폐형이 불가했던 1세대 모델과는 달리 반투명한 재질을 사용해서 개방감을 살린 것이 특징이다. 투과, 개폐형을 옵션으로 가지고 있으며 [[파노라마 선루프]]에 반투명한 태양전지를 장착하는 형태다. 투광성이 확보됐다는 점에서 사용자들이 원하는 실용성을 고안해낸 결과다. 이 시스템이 확대 적용될 시 전 세계 지역별 탄소 크레딧을 통한 환경 법규 비용 절감이 증대될 것으로 전망된다. 1세대 모델이 먼저 시장에 자리 잡은 이후, 차후 4-5년의 이후에는 본격적인 시장화가 될 가능성이 다분하다.<ref name="한국수원자력"></ref> |
*3세대 솔라리드: 3세대 차제형 경량 솔라리드는 현재까지도 개발 진행 단계에 있다. 전기 출력의 극대화를 위해서 차량 보닛과 루프 강판에 태양전지를 일체형으로 삽입하는 형태이다. 강판에 솔라시스템을 직접적으로 적용하는 것이 그 목적인데, 더 넓은 의미로 해석하자면, 일반 차량과 동일한 내구성을 확보하는 것이 솔라리드 개발 제작 및 상용화의 핵심 목표라 할 수 있다.<ref name="한국수원자력"></ref> | *3세대 솔라리드: 3세대 차제형 경량 솔라리드는 현재까지도 개발 진행 단계에 있다. 전기 출력의 극대화를 위해서 차량 보닛과 루프 강판에 태양전지를 일체형으로 삽입하는 형태이다. 강판에 솔라시스템을 직접적으로 적용하는 것이 그 목적인데, 더 넓은 의미로 해석하자면, 일반 차량과 동일한 내구성을 확보하는 것이 솔라리드 개발 제작 및 상용화의 핵심 목표라 할 수 있다.<ref name="한국수원자력"></ref> | ||
=== 구성 원리 === | === 구성 원리 === | ||
| − | 솔라시스템은 솔라패널과 제어기, 그리고 배터리 세 가지로 구성된다. 먼저 솔라패널에서는 태양광이 태양전지 셀 표면에 입사되면 전자와 정공으로 분리되면서 에너지가 발생한다. 100W급 솔라패널 장착 여름철 정오, | + | 솔라시스템은 솔라패널과 제어기, 그리고 배터리 세 가지로 구성된다. 먼저 솔라패널에서는 태양광이 태양전지 셀 표면에 입사되면 전자와 정공으로 분리되면서 에너지가 발생한다. 100W급 솔라패널 장착 여름철 정오, 1000W/㎡ 광량(1SUN)으로 100W를 생산해낸다. 즉 1시간 태양광을 받으면 100Wh 에너지를 저장하는 게 가능하다는 것이다. 제어기에서는 MPPT(Maximum power point tracking)와 변압이 이뤄진다. MPPT란 솔라셀에 모인 전력의 효율을 높이기 위해 전압, 전류를 제어하는 것을 말한다. 이렇게 발전된 DC 전력은 제어기를 통해 차량의 기준전압으로 변압 되어 배터리에 저장되거나 알터네이터 부하를 낮추는 데 사용된다.<ref name= "현대모터스그룹"></ref> |
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===효과, 전망 === | ===효과, 전망 === | ||
| − | 1세대 솔라루프 시스템을 적용할 경우 여름철 하루 58%, 겨울철에는 하루 30%까지 배터리 충전이 가능하며, 실도로 운전에서의 연비 | + | 1세대 솔라루프 시스템을 적용할 경우 여름철 하루 58%, 겨울철에는 하루 30%까지 배터리 충전이 가능하며, 실도로 운전에서의 연비 상승효과를 누릴 수 있는 것은 물론 탄소 배출도 현저히 줄어든다. 탄소 배출에 점점 깐깐해지고 있는 글로벌 추세에 적극 대응할 수 있는 것이다. 솔라루프를 설치한 차는 솔라시스템을 개발하면서 효율과 디자인적 측면을 중점적으로 고려해야 한다. 차량 내구성을 유지하면서 효율을 높이고, 디자인도 훼손하지 않는 솔라시스템 개발을 목표로 하고 있다. 국내 자동차 기업은 현재 2019년 이후 출시될 친환경 자동차에 1세대 솔라루프를 적용하기 위해 개발에 박차를 가하고 있다. 연비 향상으로 주행거리를 늘려 운전자 사용 편의를 높이는 동시에 글로벌 환경규제에 대비하는 솔라시스템이 유망한 발전을 이루고 있으며, 태양에너지가 자동차의 주 동력원이 될 가능성도 전도유망하다.<ref name= "현대모터스그룹"></ref> |
==도입== | ==도입== | ||
===테슬라=== | ===테슬라=== | ||
| − | 테슬라의 엘론 머스크는 솔라루프가 차세대 킬러 제품이고 장차 성장할 유망한 아이템이라고 주장했다. 테슬라의 솔라루프는 2017년도에 주문이 시작됐으며, 2018년부터 보급되었다. 솔라루프 패널은 총 4종류로 판매되며 주택의 외관 디자인에 따라 텍스터, 스무스, 투스칸, 슬레이트로 나눠진다. 테슬라의 솔라루프 패널은 무기한 보증을 보장하며, 전력 보증 기간은 30년, 내후성 보증기간 역시 30년이다. 엘론 머스크가 솔라루프 패널의 가장 큰 특징으로 뽑은 접은 내구성이다. 솔라루프 소개 홈페이지에서 초당 2천500 프레임으로 촬영한 우박 저항 테스트 영상을 공개했으며 5cm 크기의 우박이 초당 160km/h의 속도로 닿아도 테슬라의 솔라루프는 아무런 영향을 받지 않았다. 솔라루프 기술에 주목해야 될 점은 바로 가정용에서 좀 더 확대되어 전기차에도 확대 적용이 되는 것이다. 테슬라의 솔라루프 패널은 친환경 전기차 충전 시대를 열어갈 것이라는 전망이 있다. 현재 전기차 운행에 필요한 전력은 대개 석탄과 석유 등 화석연료에서 나오는 게 일반적인 상식이다. 이런 이유에서 전기차가 100% | + | 테슬라의 엘론 머스크는 솔라루프가 차세대 킬러 제품이고 장차 성장할 유망한 아이템이라고 주장했다. 테슬라의 솔라루프는 2017년도에 주문이 시작됐으며, 2018년부터 보급되었다. 솔라루프 패널은 총 4종류로 판매되며 주택의 외관 디자인에 따라 텍스터, 스무스, 투스칸, 슬레이트로 나눠진다. 테슬라의 솔라루프 패널은 무기한 보증을 보장하며, 전력 보증 기간은 30년, 내후성 보증기간 역시 30년이다. 엘론 머스크가 솔라루프 패널의 가장 큰 특징으로 뽑은 접은 내구성이다. 솔라루프 소개 홈페이지에서 초당 2천500 프레임으로 촬영한 우박 저항 테스트 영상을 공개했으며 5cm 크기의 우박이 초당 160km/h의 속도로 닿아도 테슬라의 솔라루프는 아무런 영향을 받지 않았다. 솔라루프 기술에 주목해야 될 점은 바로 가정용에서 좀 더 확대되어 전기차에도 확대 적용이 되는 것이다. 테슬라의 솔라루프 패널은 친환경 전기차 충전 시대를 열어갈 것이라는 전망이 있다. 현재 전기차 운행에 필요한 전력은 대개 석탄과 석유 등 화석연료에서 나오는 게 일반적인 상식이다. 이런 이유에서 전기차가 100% 친환경 차가 아니라는 주장도 나오고 있다. 엘론 머스크 역시 이런 생각 때문에 태양광 에너지 사업을 진행하고 있다고 밝혔으며, 솔라루프 패널을 전 세계적으로 판매해 지속 가능한 에너지로의 전환이라는 미션을 수행하겠다고 했다. 이 같은 목표 때문에 솔라루프를 차세대 킬러상품이라고 대대적인 마케팅을 한 것이라 보인다. 작동 방식은 솔라루프로부터 생산되어 저장된 전기 에너지는 테슬라의 가정용 전력 생산 기기인 파워 월로 보내진다. 이 파워 월은 태양광 에너지 상태와 상관없이 밤낮을 가리지 않고 가정에 필요한 전력을 제공하며, 테슬라 차량의 완속 충전을 하는 데도 이용된다고 한다.<ref> 피플로, 〈[https://godinformation.tistory.com/233 테슬라의 솔라루프란? 관련주 정보 및 성장성 분석]〉, 《티스토리》, 2020-10-26 </ref> |
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===쏘나타 하이브리드=== | ===쏘나타 하이브리드=== | ||
| − | 현대자동차는 2019년 7월 한국 시장에서 솔라루프 시스템 쏘나타 하이브리드를 처음으로 선보인 뒤, 2020년 5월, 하이브리드 자동차의 최대 격전지인 북미 시장에 솔라루프를 장착한 '쏘나타 하이브리드'를 출시했다. 대차 북미 법인에 따르면 태양광으로 달릴 수 있는 '솔라루프' 시스템을 적용한 2020 쏘나타 하이브리드(HV) 모델이 미국 시장에 이어 캐나다에 시판됐다고 한다. 태양 전지판 루프(Solar Roof)기능을 기본으로 한 단일 트림으로 출시했다. '솔라루프' 시스템은 주차, 정차, 주행 | + | 현대자동차는 2019년 7월 한국 시장에서 솔라루프 시스템 쏘나타 하이브리드를 처음으로 선보인 뒤, 2020년 5월, 하이브리드 자동차의 최대 격전지인 북미 시장에 솔라루프를 장착한 '쏘나타 하이브리드'를 출시했다. 대차 북미 법인에 따르면 태양광으로 달릴 수 있는 '솔라루프' 시스템을 적용한 2020 쏘나타 하이브리드(HV) 모델이 미국 시장에 이어 캐나다에 시판됐다고 한다. 태양 전지판 루프(Solar Roof) 기능을 기본으로 한 단일 트림으로 출시했다. '솔라루프' 시스템은 주차, 정차, 주행 등과 관계없이 태양광만 있다면 활용 가능하며 하루 6시간 충전 시 연간 1300㎞를 달릴 수 있다. 여름에는 배터리를 하루 최대 58%, 겨울철엔 최대 30% 충전할 수 있다. 실제로 2020년 2월에 미국 도로 주행에서는 1125KM가량을 달린 것으로 확인되었다. 북미 시장 복합 연비는 20KM/L의 수치를 기록했다.<ref>〈[http://www.dailycar.co.kr/content/news.html?type=view&autoId=36470 현대차, ‘솔라루프’ 단 ‘쏘나타 하이브리드’ 북미시장 투입..‘주목’]〉, 《데일리카》, 2020-05-01 </ref> |
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===시온=== | ===시온=== | ||
| − | 기본적으로 전기자동차의 단점은 배터리 | + | 기본적으로 전기자동차의 단점은 배터리 용량 제한으로 인한 주행거리 한계와 충전 상의 불편함이다. 최근 테슬라나 현대자동차 등이 출시하는 전기차의 평균 주행거리는 500KM를 웃돈다. 게다가 배터리 제조과정 역시 온실가스 배출을 유발하기 때문에 친환경 논란은 끊이질 않는다. 이런 단점을 보완할 수 있는 차가 배터리 전기차에 태양광을 접목한 '태양광 전기차'다. 이는 차체를 태양광 패널로 뒤덮어 주행 중에도 상시 충전이 가능해 주행거리를 추가로 늘릴 수 있는 장점이 있다. 독일 전기차 스타트업 소노 모터스(Sono Motor’s)는 태양광 전기차 시온(Sion)을 공개했다. 시온(Sion)은 자가 충전이 가능한 태양전지로 차체를 둘러싸 매주 54kWh의 배터리에 112km의 태양광 발전 거리를 추가했다. 이는 연간 6,000km의 주행거리를 추가할 수 있다. 이는 현대자동차의 아이오닉5보다 추가 주행거리가 3배 이상 긴 것이다. 5인승 전기차인 시온은 리튬이온배터리를 장착, 한 번 충전으로 305km(약 190마일)를 주행할 수 있으며, 시판 가격은 2만5,500유로로 가격 경쟁력도 탁월하다. 아직 시제품 단계에 있는 시온은 2023년 유럽 시장에 출시될 것으로 예상되며, 현재 1만3천 대 가량 예약된 것으로 알려졌다.<ref> 이상원 기자, 〈[https://www.autodaily.co.kr/news/articleView.html?idxno=428315 ‘태양광 전기차’ 경쟁 시작됐다.’ 아이오닉5 이어 獨 소노 ‘시온’도 출시 준비]〉, 《오토데일리》, 2021-07-01 </ref> |
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| + | ==시장== | ||
| + | 코트라 미국 디트로이트무역관이 작성한 '미국, 태양광으로 달리는 차세대 모빌리티에 주목' 보고서에 따르면, 시장조사기관 알라이드마켓리서치는 글로벌 태양광 자동차 시장이 2023년 3억2950만 달러, 한화로 약 3700억 원에서 2030년 4조876억 달러, 약 4600조 원으로 10배 이상 성장할 것으로 내다봤다. 이에 관련 기업들이 개발에 속도를 내고 있다. 이르면 연내 100% 태양광 동력 전기차가 출시될 예정이다. 우선 미국에서는 100% 태양광으로만 동력을 얻는 차량 판매가 시작됐다. 강국인 유럽과 중국에서도 관련 스타트업이 크게 늘고 있다. 테슬라도 지난 2016년 미국 태양광 발전 업체인 '솔라시티'를 인수하며 태양광 전기차 개발에 투자하고 있다. 당초 '모델 3'에도 태양광 패널이 적용될 계획이었으나 무산됐다. 얼마 전에는 전기 사이버 트럭 모델 지붕에 태양광 패널이 적용될 수 있다는 내용이 알려지기도 했다. 일본 ‘브리지스톤’과 네덜란드 태양광 동력 전기차 스타트업인 ‘라이트이어’는 얼마 전 장거리 태양광 동력 전기차 상용화를 위해 독점적인 파트너십을 맺었다. 브리지스톤은 타이어 경량화 기술인 인리텐(ENLITEN) 기술을 탑재한 라이트이어원 전용 타이어 투란자 에코 타이어를 개발했다. 이는 기존 전기차 전용 타이어에 비해 중량이 90kg이나 덜 나간다. 더불어 브리지스톤은 오는 2030년까지 이산화탄소 배출량을 50% 감축하고, 2050년까지 100% 감축이 가능한 소재를 공급할 것이라고 밝혔다.<ref> 김민정 기자, 〈[http://www.esgeconomy.com/news/articleView.html?idxno=480 태양광 자동차시장 2030년 4600조원...ESG 투자자들 큰 관심]〉, 《ESG 경제》, 2021-05-14 </ref> | ||
==전망== | ==전망== | ||
| − | 2021년, 태양광으로 달리는 차세대 모빌리티 앱테라(Aptera)의 태양광 차량이 공개되며 주목받고 있다. 미국에서 100% 태양광으로만 동력을 얻는 차량 판매가 시작된 것은 | + | 2021년, 태양광으로 달리는 차세대 모빌리티 앱테라(Aptera)의 태양광 차량이 공개되며 주목받고 있다. 미국에서 100% 태양광으로만 동력을 얻는 차량 판매가 시작된 것은 전례 없는 사례다. 국내에서는 현대자동차가 차량 지붕에 태양광 패널을 설치한 ‘솔라루프(Solar roof) 시스템’으로 주행 중 충전 기능이 가능토록 한 신형 쏘나타 하이브리드 차량을 2019년 7월 출시하며 부분적 태양광 차량을 선보였다. 태양광 패널의 수요가 증가함에 따라 태양광을 동력으로 움직이는 자동차 개발도 탄력을 받고 있다. 시장조사기관 알라이드마켓리서치(Allied Market Research)는 글로벌 태양광 자동차 시장이 2023년까지 약 3억 2950만 달러 규모에서 2030년까지는 약 4조 876억 달러 규모로 증가할 것으로 분석하며, 세계 시장에서 미국이 압도적 시장 비중을 차지할 것으로 전망했다. 미국의 태양광 자동차 시장은 2023년까지 1조 3850억 달러 규모에서 2030년 1조 8194억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다는 것이다. 전기차로 두각을 나타내고 있는 테슬라(Tesla)는 태양광 자동차 개발 포부를 밝힌 바 있다. 테슬라는 모델3에 태양광 패널을 설치하려 하였으나 이내 계획을 중단했다. 그럼에도 최근 트위터를 통해 전기 사이버트럭 모델의 지붕에 태양열 패널 설치 가능성에 대해 다시 밝혔다. 관련 업계 스타트업들의 행보는 더욱 주목을 받는다. 태양광 패널 설치를 통한 100% 태양광 동력 전기차 스타트업 앱테라 모터스와 험블 모터스 등이 출시를 앞두고 있기 때문이다. 앱테라 모터스는 2006년 캘리포니아주 샌디에이고에 설립된 회사다. 고대 그리스어로 ‘날개 없는(wingless)’이라는 뜻을 가진 태양광 전기차 스타트업 앱테라 모터스는 올해 첫 대량 생산에 들어간다. 앱테라에 따르면, 2021년 안에 차량 인도를 목표로 지난해 12월부터 선주문을 받았으며 선주문 시작 24시간 만에 첫 목표 생산 대수였던 330대를 완판했던 이력이 있다. 2021년 2월 기준 7500명이 구매를 위한 디파짓을 지불한 상태다. 가격은 2만 5900달러부터 시작한다. 앱테라가 출시한 태양광 전기차는 바퀴가 3개인 3륜차로 차량 지붕의 태양광 패널을 통해 충전된 태양열로 하루 약 45마일에서 1000마일(최고 사양)까지 주행이 가능하다. 곡선 디자인으로 설계돼 공기 저항을 적게 받는 장점이 있으며 올해 말 안전성 테스트를 앞두고 있다. 2020년 캘리포니아주에서 포드(Ford) 출신 연료 전지 엔지니어, 페라리(Ferrari), 피아지오(Piaggio) 출신의 자동차 전문가들이 모여 창립한 험블모터스는 태양광 패널을 설치한 5인승 스포트유틸리티 차량(SUV) '험블 원(Humble ONE)'을 최근 공개했다. 험블모터스에 따르면 차량 지붕과 창문에 82.45평방피트(square feet)의 태양광 패널을 설치한 이 차량은 하루 최대 60마일의 주행이 가능하다. 생산 시작은 2024년이며 고객 인도 시점은 2025년으로 예정됐다. 가격은 10만 9000달러부터 시작한다. 일반 전기차보다도 높은 가격임에도 불구하고 선주문 디파짓이 2000만 달러를 넘었다고 험블 모터스 측은 밝혔다. 이밖에 세계적으로는 독일의 태양광 자동차 스타트업인 소노모터스(Sono Motors), 네덜란드의 신생 자동차 제조업체인 라이트이어(Lightyear), 2인승 태양광 스포츠카 이모투스(Immotus)를 선보인 호주의 EVX 벤처스, 중국의 하너지(Hanergy) 등이 있다. 태양광 전기 차량은 내연기관 차량과 하이브리드 차량에 비해 효율성이 높다. 가솔린 차량의 경우 차량을 움직이기 위한 동력에 쓰이는 가솔린 연료는 12~30%에 불과하며 72% 정도의 나머지 에너지는 모두 엔진에서 소모된다. 25% 정도는 공기 저항력, 구름 저항(rolling resistance)을 통해 휠에서 소모된다. 하이브리드 차량에서도 역시 21~40%의 연료만이 차량 동력 생산에 사용되며, 가솔린 차량과 비슷하게 대부분의 에너지(약 69%)는 엔진에서 열로서 소모된다. 따라서 연료 손실과 열 손실을 최대한 줄이면서 연료를 동력 에너지로 변환하는 면에서는 태양광 전기차가 월등히 효율성이 높다는 것이다. 전기차의 경우 에너지 전환 효율성이 60~100%에 달했고 공기 저항에서만 에너지 전환 손실이 있기 때문에 차량을 낮고 둥글게 만드는 특징을 가지고 있다. 자동차 업계의 패러다임 전환은 계속되고 있다. 모든 전환의 중심에는 ‘재생에너지’가 있다. 10년 전 테슬라가 전기차를 출시했을 때, 세상이 지금의 테슬라를 상상하지 못했던 것과 같은 이치로 태양광 자동차도 아직은 낯설게 느껴지지만 미래에는 대표적인 자동차의 모델이 될 수 있다. 한국에는 크고 작은 태양광 관련 기업들이 포진해 있기 때문에 각각의 기술을 잘 살려 아직 시작단계에 있는 미국의 태양광 자동차 스타트업들의 동향을 파악하고 관계를 형성하는 것이 중요하다. 코로나 19라는 악재에도 불구하고 전 세계적으로 태양광 시장이 성장세를 이어가는 것과 조 바이든 행정부가 청정에너지 인프라 구축에 2조 달러 투자 계획을 발표한 것도 한국 기업들에 기회로 작용할 것으로 보인다.<ref> 라니최 칼럼니스트, 〈[https://www.smartcitytoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=20625 주목받는 차세대 모빌리티...태양광 자동차가 달려온다]〉, 《스마트시티투데이》, 2021-04-20 </ref> |
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| − | + | *〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3577612&cid=58793&categoryId=58793 솔라 루프]〉, 《네이버 지식백과》 | |
| − | + | *이영원 외 3人, 〈[https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO201720636500210.pdf 테슬라, 새로운도전: 태양광 지붕 '솔라루프']〉, 《한국태양광발전학회》, 2017-06 | |
| + | *고석연 기자, 〈[https://news.v.daum.net/v/NcJXbfMC6M?s=print_news 키워드로 알아본 쏘나타 하이브리드의 '솔라루프']〉, 《엔카메거진》, 2019-07-23 | ||
| + | *현대자동차·기아 , 〈[https://news.hmgjournal.com/Tech/mycar-solar-roof 솔라루프가 뭐야? 내 차의 지붕이 에너지를 만든다]〉, 《현대모터스그룹》, 2018-10-31 | ||
| + | *한국수원자력, 〈[https://blog.naver.com/i_love_khnp/221447078600 태양광 에너지로 충전하는 자동차, 현대 '솔라 시스템']〉, 《네이버 블로그》, 2019-01-31 | ||
| + | *피플로, 〈[https://godinformation.tistory.com/233 테슬라의 솔라루프란? 관련주 정보 및 성장성 분석]〉, 《티스토리》, 2020-10-26 | ||
| + | *〈[http://www.dailycar.co.kr/content/news.html?type=view&autoId=36470 현대차, ‘솔라루프’ 단 ‘쏘나타 하이브리드’ 북미시장 투입..‘주목’]〉, 《데일리카》, 2020-05-01 | ||
| + | *이상원 기자, 〈[https://www.autodaily.co.kr/news/articleView.html?idxno=428315 ‘태양광 전기차’ 경쟁 시작됐다.’ 아이오닉5 이어 獨 소노 ‘시온’도 출시 준비]〉, 《오토데일리》, 2021-07-01 | ||
| + | *김민정 기자, 〈[http://www.esgeconomy.com/news/articleView.html?idxno=480 태양광 자동차시장 2030년 4600조원...ESG 투자자들 큰 관심]〉, 《ESG 경제》, 2021-05-14 | ||
| + | *라니최 칼럼니스트, 〈[https://www.smartcitytoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=20625 주목받는 차세대 모빌리티...태양광 자동차가 달려온다]〉, 《스마트시티투데이》, 2021-04-20 | ||
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2022년 9월 10일 (토) 23:42 기준 최신판
솔라루프(solar roof)란 태양광 에너지를 동력으로 사용하기 위해 태양에너지를 축적하는 지붕의 형태를 한 장치이다. '솔라패널', '태양전지판'과 같은 개념이다.
목차
개요[편집]
전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심과 투자가 지속되고 있다. 화석연료 고갈로 인한 대체에너지에 대한 필요성으로 대두되었지만, 그보다 지구온난화를 예방하기 위해 신재생에너지에 대한 투자만큼 중요한 것이 없기 때문이다. 그중 가장 대중화된 것이 바로 태양광 발전 시스템이다. 이미 우리에게도 익숙하고 많은 실천이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 실험들이 몇몇 단체나 개인 일부 공공 기관에서만 이루어지는 것은 조금 아쉽다. 무엇보다 에너지 소모량이 큰 산업 환경에서 활용이 절실하다. 최근 글로벌 기업들을 중심으로 이루어지고 있는 태양과 지붕 설계 방식에 눈이 가는 이유이다. 구글, 이케아, 월마트, 콜스 등 이름만 들어도 알만한 거대 기업들이 에너지 자립을 목표로 다양한 정책을 실시하고 있다. 그중 가장 주목할만한 것이 바로 건물 지붕이나 차량의 선루프를 활용한 솔라루프 시스템이다.[1]
특징[편집]
솔라루프는 타일의 형태를 띠고 있는 태양전지이며 기존의 지붕형 태양광발전 시스템과 달리 태양광 패널을 고정하기 위한 거치대가 필요 없는 시스템이다. 일반 지붕 타일과 비교하여 외관상 식별하기 어려울 정도로 유사하며 지붕형 태양광발전 시스템과 달리 미관을 해치지 않는다. 솔라루프의 태양전지는 강화유리로 보호되어 있어, 일반적인 지붕타일보다 높은 내구성을 지니고 있다. 또한, 자가 발열시스템을 통해 겨울 동안 눈이 쌓여 태양전지를 가리는 차폐 현상을 방지할 수 있다. 솔라루프는 재질에 따라 텍스쳐(Textured), 스무스(Smooth), 투스칸(Tuscan), 슬레이트 (Slate)와 같은 4가지 타입의 타일로 출시되었으며, 2017년 5월 10일부터 텍스쳐(Textured)와 스무스(Smooth) 타입의 솔라루프가 예약 판매를 시작했다. 0] 전 세계의 소비자를 대상으로 자사의 웹사이트를 통해 예약을 받기 시작한 테슬라는 솔라루프 시스템의 설치를 6월 미국 캘리포니아주에서 부터 시작했다.[2]
목적[편집]
자동차 배기가스 환경규제는 날이 갈수록 강화되고 있다. 대한민국 정부도 2020년까지 신차의 이산화탄소 배출량과 연비를 각각 97.0g/L, 24.3km/L로 맞추는 안을 내놓았다. 물론 범위가 조정될 가능성은 있지만 글로벌 기준 강화로 국내도 발을 맞추어야 할 것은 분명하다. 현대자동차그룹도 강화되는 자동차 환경규제에 대응하기 위해 솔라루프 기술을 도입했다. 자동차 지붕에 태양광 패널을 설치해 배터리를 충전하는 기술이다. 주차, 또는 주행 시 태양광으로 충전한 전기를 활용해 효율을 높이려는 목적이다.[3]
솔라시스템[편집]
솔라시스템은 자동차에 설치한 태양광 패널로 배터리를 충전하는 기술이다. 극심한 미세먼지가 한반도를 휘감고, 여름에는 온실가스 배출증가로 인한 열돔 현상이 생기며 대한민국의 기온은 계속해서 증가 추이를 보이게 되었다. 정부는 2020년까지 자동차 제조사들이 판매하는 차량의 평균 온실가스 배출 허용 수치와 연비 기준을 각각 97.0g/km, 24.3km/l에 맞추는 안을 제시했다. 현대·기아차 역시 2020년 자동차 환경 규제에 대응하기 위해 솔라 시스템이라는 해결책을 내놨다. 연비 향상과 이산화탄소 규제 대응, 운전자 사용 편의와 절약이라는 다양한 이점들을 얻어내기 위함이었다. 솔라시스템은 메인 동력이 아니라 보조 동력이다. 솔라시스템이 친환경 자동차의 배터리를 충전하거나 내연기관 자동차 동력 일부를 돕는 형태로 볼 수 있다. 현대자동차를 예로 들면, 2010년대 후반부터 1세대 실리콘형 솔라루프, 2세대 반투명 솔라루프, 3세대 차체형 경량 솔라리드 등 세 가지 형태의 솔라 시스템이 있다. 친환경 차 일반 루프에 양산형 실리콘 태양전지를 장착한 형태는 내연기관 모델에 적용할 2세대 반투명 솔라루프는 개방감을 원하는 소비자를 위한 투과 및 개폐형 옵션으로 개발된다. 내연기관 자동차에 솔라시스템이 확대 적용되면 총 대상 차종 판매량이 증가해 북미/유럽/국내 지역별 탄소크레딧을 통한 환경 법규 비용 절감이 증대될 것으로 전망된다. 그리고 환경 모델에 적용하는 3세대 차체형 경량 솔라리드가 있다. 이는 출력 극대화를 위해 차량 리드(본닛 부분)와 루프 강판에 태양전지를 일체형으로 구성하는 방식이다.[4]
세대별 특징[편집]
- 1세대, 실리콘형 솔라루프: 1세대 실리콘형 솔라루프는 2019년부터 친환경 차량에 적용됐다. 솔라루프는 차체 지붕에 양산형 실리콘 태양전지를 장착하여 계절 및 사용 환경에 따라 하루에 30%부터 약 60%까지 배터리를 충전할 수 있다. 투과형 혹은 개폐형 썬루프 적용은 불가능하다. 허나, 제작 의도 자체는 연비 향상과 이산화탄소 총량 규제 대응을 염두에 두고 제작했다는 점이다. [5]
- 2세대 반투명 솔라루프: 반투명 솔라루프는 내연기관 모델, 즉 실제로 현재 사용하고 있는 자동차에 적용된다. 투과형, 개폐형이 불가했던 1세대 모델과는 달리 반투명한 재질을 사용해서 개방감을 살린 것이 특징이다. 투과, 개폐형을 옵션으로 가지고 있으며 파노라마 선루프에 반투명한 태양전지를 장착하는 형태다. 투광성이 확보됐다는 점에서 사용자들이 원하는 실용성을 고안해낸 결과다. 이 시스템이 확대 적용될 시 전 세계 지역별 탄소 크레딧을 통한 환경 법규 비용 절감이 증대될 것으로 전망된다. 1세대 모델이 먼저 시장에 자리 잡은 이후, 차후 4-5년의 이후에는 본격적인 시장화가 될 가능성이 다분하다.[5]
- 3세대 솔라리드: 3세대 차제형 경량 솔라리드는 현재까지도 개발 진행 단계에 있다. 전기 출력의 극대화를 위해서 차량 보닛과 루프 강판에 태양전지를 일체형으로 삽입하는 형태이다. 강판에 솔라시스템을 직접적으로 적용하는 것이 그 목적인데, 더 넓은 의미로 해석하자면, 일반 차량과 동일한 내구성을 확보하는 것이 솔라리드 개발 제작 및 상용화의 핵심 목표라 할 수 있다.[5]
구성 원리[편집]
솔라시스템은 솔라패널과 제어기, 그리고 배터리 세 가지로 구성된다. 먼저 솔라패널에서는 태양광이 태양전지 셀 표면에 입사되면 전자와 정공으로 분리되면서 에너지가 발생한다. 100W급 솔라패널 장착 여름철 정오, 1000W/㎡ 광량(1SUN)으로 100W를 생산해낸다. 즉 1시간 태양광을 받으면 100Wh 에너지를 저장하는 게 가능하다는 것이다. 제어기에서는 MPPT(Maximum power point tracking)와 변압이 이뤄진다. MPPT란 솔라셀에 모인 전력의 효율을 높이기 위해 전압, 전류를 제어하는 것을 말한다. 이렇게 발전된 DC 전력은 제어기를 통해 차량의 기준전압으로 변압 되어 배터리에 저장되거나 알터네이터 부하를 낮추는 데 사용된다.[4]
효과, 전망[편집]
1세대 솔라루프 시스템을 적용할 경우 여름철 하루 58%, 겨울철에는 하루 30%까지 배터리 충전이 가능하며, 실도로 운전에서의 연비 상승효과를 누릴 수 있는 것은 물론 탄소 배출도 현저히 줄어든다. 탄소 배출에 점점 깐깐해지고 있는 글로벌 추세에 적극 대응할 수 있는 것이다. 솔라루프를 설치한 차는 솔라시스템을 개발하면서 효율과 디자인적 측면을 중점적으로 고려해야 한다. 차량 내구성을 유지하면서 효율을 높이고, 디자인도 훼손하지 않는 솔라시스템 개발을 목표로 하고 있다. 국내 자동차 기업은 현재 2019년 이후 출시될 친환경 자동차에 1세대 솔라루프를 적용하기 위해 개발에 박차를 가하고 있다. 연비 향상으로 주행거리를 늘려 운전자 사용 편의를 높이는 동시에 글로벌 환경규제에 대비하는 솔라시스템이 유망한 발전을 이루고 있으며, 태양에너지가 자동차의 주 동력원이 될 가능성도 전도유망하다.[4]
도입[편집]
테슬라[편집]
테슬라의 엘론 머스크는 솔라루프가 차세대 킬러 제품이고 장차 성장할 유망한 아이템이라고 주장했다. 테슬라의 솔라루프는 2017년도에 주문이 시작됐으며, 2018년부터 보급되었다. 솔라루프 패널은 총 4종류로 판매되며 주택의 외관 디자인에 따라 텍스터, 스무스, 투스칸, 슬레이트로 나눠진다. 테슬라의 솔라루프 패널은 무기한 보증을 보장하며, 전력 보증 기간은 30년, 내후성 보증기간 역시 30년이다. 엘론 머스크가 솔라루프 패널의 가장 큰 특징으로 뽑은 접은 내구성이다. 솔라루프 소개 홈페이지에서 초당 2천500 프레임으로 촬영한 우박 저항 테스트 영상을 공개했으며 5cm 크기의 우박이 초당 160km/h의 속도로 닿아도 테슬라의 솔라루프는 아무런 영향을 받지 않았다. 솔라루프 기술에 주목해야 될 점은 바로 가정용에서 좀 더 확대되어 전기차에도 확대 적용이 되는 것이다. 테슬라의 솔라루프 패널은 친환경 전기차 충전 시대를 열어갈 것이라는 전망이 있다. 현재 전기차 운행에 필요한 전력은 대개 석탄과 석유 등 화석연료에서 나오는 게 일반적인 상식이다. 이런 이유에서 전기차가 100% 친환경 차가 아니라는 주장도 나오고 있다. 엘론 머스크 역시 이런 생각 때문에 태양광 에너지 사업을 진행하고 있다고 밝혔으며, 솔라루프 패널을 전 세계적으로 판매해 지속 가능한 에너지로의 전환이라는 미션을 수행하겠다고 했다. 이 같은 목표 때문에 솔라루프를 차세대 킬러상품이라고 대대적인 마케팅을 한 것이라 보인다. 작동 방식은 솔라루프로부터 생산되어 저장된 전기 에너지는 테슬라의 가정용 전력 생산 기기인 파워 월로 보내진다. 이 파워 월은 태양광 에너지 상태와 상관없이 밤낮을 가리지 않고 가정에 필요한 전력을 제공하며, 테슬라 차량의 완속 충전을 하는 데도 이용된다고 한다.[6]
쏘나타 하이브리드[편집]
현대자동차는 2019년 7월 한국 시장에서 솔라루프 시스템 쏘나타 하이브리드를 처음으로 선보인 뒤, 2020년 5월, 하이브리드 자동차의 최대 격전지인 북미 시장에 솔라루프를 장착한 '쏘나타 하이브리드'를 출시했다. 대차 북미 법인에 따르면 태양광으로 달릴 수 있는 '솔라루프' 시스템을 적용한 2020 쏘나타 하이브리드(HV) 모델이 미국 시장에 이어 캐나다에 시판됐다고 한다. 태양 전지판 루프(Solar Roof) 기능을 기본으로 한 단일 트림으로 출시했다. '솔라루프' 시스템은 주차, 정차, 주행 등과 관계없이 태양광만 있다면 활용 가능하며 하루 6시간 충전 시 연간 1300㎞를 달릴 수 있다. 여름에는 배터리를 하루 최대 58%, 겨울철엔 최대 30% 충전할 수 있다. 실제로 2020년 2월에 미국 도로 주행에서는 1125KM가량을 달린 것으로 확인되었다. 북미 시장 복합 연비는 20KM/L의 수치를 기록했다.[7]
시온[편집]
기본적으로 전기자동차의 단점은 배터리 용량 제한으로 인한 주행거리 한계와 충전 상의 불편함이다. 최근 테슬라나 현대자동차 등이 출시하는 전기차의 평균 주행거리는 500KM를 웃돈다. 게다가 배터리 제조과정 역시 온실가스 배출을 유발하기 때문에 친환경 논란은 끊이질 않는다. 이런 단점을 보완할 수 있는 차가 배터리 전기차에 태양광을 접목한 '태양광 전기차'다. 이는 차체를 태양광 패널로 뒤덮어 주행 중에도 상시 충전이 가능해 주행거리를 추가로 늘릴 수 있는 장점이 있다. 독일 전기차 스타트업 소노 모터스(Sono Motor’s)는 태양광 전기차 시온(Sion)을 공개했다. 시온(Sion)은 자가 충전이 가능한 태양전지로 차체를 둘러싸 매주 54kWh의 배터리에 112km의 태양광 발전 거리를 추가했다. 이는 연간 6,000km의 주행거리를 추가할 수 있다. 이는 현대자동차의 아이오닉5보다 추가 주행거리가 3배 이상 긴 것이다. 5인승 전기차인 시온은 리튬이온배터리를 장착, 한 번 충전으로 305km(약 190마일)를 주행할 수 있으며, 시판 가격은 2만5,500유로로 가격 경쟁력도 탁월하다. 아직 시제품 단계에 있는 시온은 2023년 유럽 시장에 출시될 것으로 예상되며, 현재 1만3천 대 가량 예약된 것으로 알려졌다.[8]
시장[편집]
코트라 미국 디트로이트무역관이 작성한 '미국, 태양광으로 달리는 차세대 모빌리티에 주목' 보고서에 따르면, 시장조사기관 알라이드마켓리서치는 글로벌 태양광 자동차 시장이 2023년 3억2950만 달러, 한화로 약 3700억 원에서 2030년 4조876억 달러, 약 4600조 원으로 10배 이상 성장할 것으로 내다봤다. 이에 관련 기업들이 개발에 속도를 내고 있다. 이르면 연내 100% 태양광 동력 전기차가 출시될 예정이다. 우선 미국에서는 100% 태양광으로만 동력을 얻는 차량 판매가 시작됐다. 강국인 유럽과 중국에서도 관련 스타트업이 크게 늘고 있다. 테슬라도 지난 2016년 미국 태양광 발전 업체인 '솔라시티'를 인수하며 태양광 전기차 개발에 투자하고 있다. 당초 '모델 3'에도 태양광 패널이 적용될 계획이었으나 무산됐다. 얼마 전에는 전기 사이버 트럭 모델 지붕에 태양광 패널이 적용될 수 있다는 내용이 알려지기도 했다. 일본 ‘브리지스톤’과 네덜란드 태양광 동력 전기차 스타트업인 ‘라이트이어’는 얼마 전 장거리 태양광 동력 전기차 상용화를 위해 독점적인 파트너십을 맺었다. 브리지스톤은 타이어 경량화 기술인 인리텐(ENLITEN) 기술을 탑재한 라이트이어원 전용 타이어 투란자 에코 타이어를 개발했다. 이는 기존 전기차 전용 타이어에 비해 중량이 90kg이나 덜 나간다. 더불어 브리지스톤은 오는 2030년까지 이산화탄소 배출량을 50% 감축하고, 2050년까지 100% 감축이 가능한 소재를 공급할 것이라고 밝혔다.[9]
전망[편집]
2021년, 태양광으로 달리는 차세대 모빌리티 앱테라(Aptera)의 태양광 차량이 공개되며 주목받고 있다. 미국에서 100% 태양광으로만 동력을 얻는 차량 판매가 시작된 것은 전례 없는 사례다. 국내에서는 현대자동차가 차량 지붕에 태양광 패널을 설치한 ‘솔라루프(Solar roof) 시스템’으로 주행 중 충전 기능이 가능토록 한 신형 쏘나타 하이브리드 차량을 2019년 7월 출시하며 부분적 태양광 차량을 선보였다. 태양광 패널의 수요가 증가함에 따라 태양광을 동력으로 움직이는 자동차 개발도 탄력을 받고 있다. 시장조사기관 알라이드마켓리서치(Allied Market Research)는 글로벌 태양광 자동차 시장이 2023년까지 약 3억 2950만 달러 규모에서 2030년까지는 약 4조 876억 달러 규모로 증가할 것으로 분석하며, 세계 시장에서 미국이 압도적 시장 비중을 차지할 것으로 전망했다. 미국의 태양광 자동차 시장은 2023년까지 1조 3850억 달러 규모에서 2030년 1조 8194억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다는 것이다. 전기차로 두각을 나타내고 있는 테슬라(Tesla)는 태양광 자동차 개발 포부를 밝힌 바 있다. 테슬라는 모델3에 태양광 패널을 설치하려 하였으나 이내 계획을 중단했다. 그럼에도 최근 트위터를 통해 전기 사이버트럭 모델의 지붕에 태양열 패널 설치 가능성에 대해 다시 밝혔다. 관련 업계 스타트업들의 행보는 더욱 주목을 받는다. 태양광 패널 설치를 통한 100% 태양광 동력 전기차 스타트업 앱테라 모터스와 험블 모터스 등이 출시를 앞두고 있기 때문이다. 앱테라 모터스는 2006년 캘리포니아주 샌디에이고에 설립된 회사다. 고대 그리스어로 ‘날개 없는(wingless)’이라는 뜻을 가진 태양광 전기차 스타트업 앱테라 모터스는 올해 첫 대량 생산에 들어간다. 앱테라에 따르면, 2021년 안에 차량 인도를 목표로 지난해 12월부터 선주문을 받았으며 선주문 시작 24시간 만에 첫 목표 생산 대수였던 330대를 완판했던 이력이 있다. 2021년 2월 기준 7500명이 구매를 위한 디파짓을 지불한 상태다. 가격은 2만 5900달러부터 시작한다. 앱테라가 출시한 태양광 전기차는 바퀴가 3개인 3륜차로 차량 지붕의 태양광 패널을 통해 충전된 태양열로 하루 약 45마일에서 1000마일(최고 사양)까지 주행이 가능하다. 곡선 디자인으로 설계돼 공기 저항을 적게 받는 장점이 있으며 올해 말 안전성 테스트를 앞두고 있다. 2020년 캘리포니아주에서 포드(Ford) 출신 연료 전지 엔지니어, 페라리(Ferrari), 피아지오(Piaggio) 출신의 자동차 전문가들이 모여 창립한 험블모터스는 태양광 패널을 설치한 5인승 스포트유틸리티 차량(SUV) '험블 원(Humble ONE)'을 최근 공개했다. 험블모터스에 따르면 차량 지붕과 창문에 82.45평방피트(square feet)의 태양광 패널을 설치한 이 차량은 하루 최대 60마일의 주행이 가능하다. 생산 시작은 2024년이며 고객 인도 시점은 2025년으로 예정됐다. 가격은 10만 9000달러부터 시작한다. 일반 전기차보다도 높은 가격임에도 불구하고 선주문 디파짓이 2000만 달러를 넘었다고 험블 모터스 측은 밝혔다. 이밖에 세계적으로는 독일의 태양광 자동차 스타트업인 소노모터스(Sono Motors), 네덜란드의 신생 자동차 제조업체인 라이트이어(Lightyear), 2인승 태양광 스포츠카 이모투스(Immotus)를 선보인 호주의 EVX 벤처스, 중국의 하너지(Hanergy) 등이 있다. 태양광 전기 차량은 내연기관 차량과 하이브리드 차량에 비해 효율성이 높다. 가솔린 차량의 경우 차량을 움직이기 위한 동력에 쓰이는 가솔린 연료는 12~30%에 불과하며 72% 정도의 나머지 에너지는 모두 엔진에서 소모된다. 25% 정도는 공기 저항력, 구름 저항(rolling resistance)을 통해 휠에서 소모된다. 하이브리드 차량에서도 역시 21~40%의 연료만이 차량 동력 생산에 사용되며, 가솔린 차량과 비슷하게 대부분의 에너지(약 69%)는 엔진에서 열로서 소모된다. 따라서 연료 손실과 열 손실을 최대한 줄이면서 연료를 동력 에너지로 변환하는 면에서는 태양광 전기차가 월등히 효율성이 높다는 것이다. 전기차의 경우 에너지 전환 효율성이 60~100%에 달했고 공기 저항에서만 에너지 전환 손실이 있기 때문에 차량을 낮고 둥글게 만드는 특징을 가지고 있다. 자동차 업계의 패러다임 전환은 계속되고 있다. 모든 전환의 중심에는 ‘재생에너지’가 있다. 10년 전 테슬라가 전기차를 출시했을 때, 세상이 지금의 테슬라를 상상하지 못했던 것과 같은 이치로 태양광 자동차도 아직은 낯설게 느껴지지만 미래에는 대표적인 자동차의 모델이 될 수 있다. 한국에는 크고 작은 태양광 관련 기업들이 포진해 있기 때문에 각각의 기술을 잘 살려 아직 시작단계에 있는 미국의 태양광 자동차 스타트업들의 동향을 파악하고 관계를 형성하는 것이 중요하다. 코로나 19라는 악재에도 불구하고 전 세계적으로 태양광 시장이 성장세를 이어가는 것과 조 바이든 행정부가 청정에너지 인프라 구축에 2조 달러 투자 계획을 발표한 것도 한국 기업들에 기회로 작용할 것으로 보인다.[10]
각주[편집]
- ↑ 〈솔라 루프〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 이영원 외 3人, 〈테슬라, 새로운도전: 태양광 지붕 '솔라루프'〉, 《한국태양광발전학회》, 2017-06
- ↑ 고석연 기자, 〈키워드로 알아본 쏘나타 하이브리드의 '솔라루프'〉, 《엔카메거진》, 2019-07-xx
- ↑ 4.0 4.1 4.2 현대자동차기아 , 〈솔라루프가 뭐야? 내 차의 지붕이 에너지를 만든다〉, 《현대모터스그룹》, 2018-10-31
- ↑ 5.0 5.1 5.2 한국수원자력, 〈태양광 에너지로 충전하는 자동차, 현대 '솔라 시스템'〉, 《네이버 블로그》, 2019-01-31
- ↑ 피플로, 〈테슬라의 솔라루프란? 관련주 정보 및 성장성 분석〉, 《티스토리》, 2020-10-26
- ↑ 〈현대차, ‘솔라루프’ 단 ‘쏘나타 하이브리드’ 북미시장 투입..‘주목’〉, 《데일리카》, 2020-05-01
- ↑ 이상원 기자, 〈‘태양광 전기차’ 경쟁 시작됐다.’ 아이오닉5 이어 獨 소노 ‘시온’도 출시 준비〉, 《오토데일리》, 2021-07-01
- ↑ 김민정 기자, 〈태양광 자동차시장 2030년 4600조원...ESG 투자자들 큰 관심〉, 《ESG 경제》, 2021-05-14
- ↑ 라니최 칼럼니스트, 〈주목받는 차세대 모빌리티...태양광 자동차가 달려온다〉, 《스마트시티투데이》, 2021-04-20
참고자료[편집]
- 〈솔라 루프〉, 《네이버 지식백과》
- 이영원 외 3人, 〈테슬라, 새로운도전: 태양광 지붕 '솔라루프'〉, 《한국태양광발전학회》, 2017-06
- 고석연 기자, 〈키워드로 알아본 쏘나타 하이브리드의 '솔라루프'〉, 《엔카메거진》, 2019-07-23
- 현대자동차·기아 , 〈솔라루프가 뭐야? 내 차의 지붕이 에너지를 만든다〉, 《현대모터스그룹》, 2018-10-31
- 한국수원자력, 〈태양광 에너지로 충전하는 자동차, 현대 '솔라 시스템'〉, 《네이버 블로그》, 2019-01-31
- 피플로, 〈테슬라의 솔라루프란? 관련주 정보 및 성장성 분석〉, 《티스토리》, 2020-10-26
- 〈현대차, ‘솔라루프’ 단 ‘쏘나타 하이브리드’ 북미시장 투입..‘주목’〉, 《데일리카》, 2020-05-01
- 이상원 기자, 〈‘태양광 전기차’ 경쟁 시작됐다.’ 아이오닉5 이어 獨 소노 ‘시온’도 출시 준비〉, 《오토데일리》, 2021-07-01
- 김민정 기자, 〈태양광 자동차시장 2030년 4600조원...ESG 투자자들 큰 관심〉, 《ESG 경제》, 2021-05-14
- 라니최 칼럼니스트, 〈주목받는 차세대 모빌리티...태양광 자동차가 달려온다〉, 《스마트시티투데이》, 2021-04-20
같이 보기[편집]
