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연기처럼 사라지는 녹나무 유래 물질…태양전지 효율·수명 개선 성공

이길중
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25-06-29
29 회

국내 연구진이 녹나무 유래 물질을 활용해 태양전지의 효율과 수명을 개선하는 데 성공했다.
울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 양창덕 교수팀은 녹나무에서 추출한 캠퍼(camphor) 유도체를 첨가해 고품질 페로브스카이트 박막을 합성했다고 29일 밝혔다.
페로브스카이트 박막은 수많은 결정 입자로 구성된다. 결정 크기가 크고 배열이 고르게 정렬돼 있을수록 전자 흐름이 원활해지고 구조가 단단해져 전지의 효율과 수명이 향상된다. 이런 고품질 구조를 만들기 위해 첨가제를 쓰는데 첨가제가 제조 후에도 남아 있으면 성능 저하의 원인이 된다.
연구팀은 녹나무 추출물인 캠퍼에 산화 작용기가 추가된 물질인 ‘캠퍼퀴논’을 박막 첨가제로 써서 문제를 해결했다. 캠퍼퀴논은 캠퍼에 산화 작용기가 추가된 물질이다. 고체에서 바로 기체로 날아가는 승화성이 있고 캠퍼와 달리 단계적으로 승화된다. 1차 열처리 과정에서 결정 씨앗이 균일하게 만들어지도록 돕고 일부 승화된다. 나머지는 결정이 성장하는 단계까지 박막 내에 머무르다가 2차 열처리 과정에서 완전히 승화된다.
이 결정 박막을 사용한 태양전지는 25.2%의 광전변환효율을 기록했다. 첨가제를 쓰지 않은 대조군(23%)보다 약 9.6% 높게 나타났다. 실제 작동 환경을 모사한 최대전력점추적(MPPT) 조건에서는 1000시간 동안 초기 효율의 90% 이상을 유지해 대조군 대비 2배 이상 향상된 수명 성능을 보였다. 최대전력점추적은 태양전지가 인공태양 아래에서 최대 출력을 낼 수 있도록 설정한 평가 기준이다.
양창덕 교수는 “페로브스카이트 태양전지의 안정성 문제를 자연에서 유래한 친환경 물질로 풀 수 있다는 점에서 의미가 있다”며 “태양광 산업의 지속 가능성과 기술 고도화를 함께 이끌 수 있는 기술”이라고 말했다.
연구 결과는 친환경 에너지 분야 국제 학술지 ‘에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)’에 지난 21일자로 게재됐다.
26일 서울 강남구 국가무형유산전수교육관에서 열린 ‘손으로 빚은 시간’ 행사에 참가한 국가무형유산 보유자 김혜정 탕건장(오른쪽)이 탕건 제작과정을 시연하고 있다.
<연합뉴스>
“이번 내한 공연은 40년 된 친구인 크리스티안 지메르만과 오랜만에 협연한다는 점에서 특별합니다. 뉴욕 필하모닉 오케스트라와도 1986년 처음으로 지휘한 이래 오랜 관계를 맺어왔습니다. 그런 점에서 이번 내한 공연은 가족 여행과 같습니다.”
오는 26~28일 예정된 뉴욕필과의 연주를 위해 한국을 찾은 핀란드 출신의 세계적인 지휘자 에사 페카 살로넨(67)은 25일 서울시 서울문화예술교육센터 서초에서 열린 기자간담회에서 이번 내한공연을 ‘가족여행’에 비유했다. 그만큼 협연자나 오케스트라와의 상성에 자신감이 있다는 뜻이다.
살로넨은 26일 아트센터인천과 27일 서울 예술의전당에서 베토벤 피아노 협주곡 4번과 베토벤 교향곡 3번 ‘영웅’을, 28일 예술의전당에서는 라벨의 ‘어미 거위 모음곡’과 드뷔시의 ‘바다’, 베를리오즈의 ‘환상 교향곡’을 연주한다. 베토벤 피아노 협주곡 4번은 우리 시대 최고의 피아니스트 중 한 명인 ‘완벽주의자’ 크리스티안 지메르만과 협연한다.
1842년 창단된 뉴욕필은 1979년 레너드 번스타인과 함께 처음으로 한국을 찾은 이후 지금까지 총 22차례 내한공연을 펼쳤다. 특히 2008년 2월26일에는 로린 마젤 지휘로 미국 오케스트라 최초로 평양에서 공연했다. 당시 메인 프로그램은 북한의 국가와 드보르자크 교향곡 9번 ‘신세계로부터’, 앙코르는 ‘아리랑’이었다. 간담회에 참석한 마티아스 타르노폴스키 뉴욕필 최고경영자(CEO)는 당시 자신도 뉴욕필 경영진의 일원으로 평양을 방문했다면서 “그와 같은 역사적 공연을 한 적이 있기 때문에 한국은 뉴욕필에게 특별하다”고 말했다.
지메르만이 미국 오케스트라와 협연하는 것은 2009년 이후 처음이다. 폴란드 출신인 지메르만은 2009년 미국 LA 월트디즈니 홀 공연 중 “폴란드에 대한 미국의 군사 정책이 바뀌지 않는 한 미국에서 더 이상 연주하지 않겠다”고 선언한 이후 미국에서 연주하지 않은 것은 물론이고 미국 오케스트라와도 협연한 적이 없다. 뉴욕필은 지메르만이 1979년 미국 무대에 데뷔할 때 협연한 오케스트라다.
지메르만이 예술의전당 무대에 오르는 것은 22년 만이다. 지메르만은 2003년 예술의전당 콘서트홀 리사이틀 당시 녹음용 마이크를 치워달라고 항의한 이후 예술의전당을 찾지 않았다.
살로넨은 지메르만에 대해 “곡에 대해 철저한 연구를 하기 때문에 레퍼토리가 다양하진 않지만 ‘이 곡은 당연히 이렇게 연주되어야 한다’는 느낌을 주는 특별한 연주자”라고 극찬했다.
베토벤 교향곡 3번 ‘영웅’과 베를리오즈의 ‘환상 교향곡’은 모두 당대 음악의 틀을 깬 혁신적인 작품들이다. 살로넨은 “두 작품 모두 마치 외계에서 날아온 것처럼 전례가 없는 작품들로, 음악의 역사를 바꿔놓았다”고 평가했다. 베토벤 피아노 협주곡 4번도 1악장에서 관현악의 서주 없이 피아노의 독주로 시작하는 등 새로운 형식을 도입한 작품으로 꼽힌다.
살로넨은 클라우스 메켈레를 포함해 최근 전 세계 주요 공연장에서 눈부신 존재감을 드러내고 있는 핀란드 지휘자들 중 가장 윗세대에 속한다. 그는 핀란드에서 뛰어난 지휘자들이 많이 배출되는 이유에 대해 “유전이 아니라 교육과 지원의 힘 때문”이라고 설명했다.
“핀란드는 1970년대부터 지휘자를 육성하기 위해 많은 투자를 해왔습니다. 그 투자의 성과가 지금 나타나고 있는 것이죠. 역사와도 관련이 있습니다. 핀란드는 오랜 기간 스웨덴과 러시아의 지배를 받다가 1917년에 독립했습니다. 당시에 스웨덴어와 핀란드어를 모두 사용했죠. 이때 음악이 핀란드인들을 하나로 묶어주는 매개체가 됐습니다. 클래식 음악이 정치적으로도 매우 중요했습니다.”
이틀간 진행된 김민석 국무총리 후보자 인사청문회에서 차별금지법과 동성애 발언 논란에 관한 질문은 나오지 않았다. 여야는 김 후보자의 도덕성을 두고 치열한 공방을 벌였지만, 성소수자와 차별금지법에 대한 인식을 검증 대상으로 삼지 않는 모습은 같았다. 진보 진영에서는 26일 “혐오와 차별에 반대하는 정치가 실종됐다”는 비판이 나왔다.
인사청문특위 여야 위원들은 지난 24~25일 진행된 김 후보자 청문회에서 포괄적 차별금지법 제정과 동성애에 대한 입장을 묻지 않았다. 청문위원은 더불어민주당 의원 7명과 국민의힘 의원 5명, 조국혁신당 의원 1명으로 구성됐다.
앞서 김 후보자가 지난 2023년 개신교계 행사에서 “모든 인간이 동성애를 택했을 때 인류가 지속 가능하지 못하다”며 차별금지법에 반대한 것으로 확인돼 논란이 일었다. 이후 김 후보자가 개신교계 반대 논리를 “헌법적 권리”로 두둔해 논란이 커졌다. 진보 진영과 시민사회를 중심으로 이에 대한 견해와 헌법상 정교분리 원칙에 대한 인식을 청문회에서 밝히라는 요구가 잇따라 제기됐다.
여당인 민주당이 관련 검증을 피한 데는 김 후보자에게 불리한 이슈라는 판단이 작용한 것으로 보인다. 민주당이 지난해 9월 안창호 국가인권위원장 청문회에서 ‘동성애와 차별금지법은 공산주의 혁명의 수단’이라는 취지의 안 위원장 발언을 집중적으로 지적한 모습과 다르다. 김 후보자 청문위원인 전용기 의원은 당시 안 위원장 청문회에서 “차별금지법은 인권위에서 제대로 챙겨야 한다”고 주장한 바 있다.
제1야당인 국민의힘은 차별금지법에 반대하는 입장을 고수해왔기 때문에 이를 검증 대상으로 삼지 않은 것으로 해석된다. 제3당인 조국혁신당은 민주당과 대선에서 연대하는 등 범여권으로 평가되는 터라 김 후보자에게 공세적인 질문을 하지 않은 것으로 풀이된다.
21대 국회에서 포괄적 차별금지법 입법을 추진한 장혜영 전 정의당 의원은 이날 기자와 통화에서 “혹시나 했는데 역시나였고 답답한 청문회였다”라며 “(청문위원들이) 내란 청산의 광장에서 요구된 제1의제인 포괄적 차별금지법에 대해 최소한이라도 물어볼 의무를 저버렸다”고 말했다. 그는 “이재명 정부가 출범하고 한 달도 안 돼서 광장의 연대를 깨트렸다”고 덧붙였다.
홍성수 숙명여대 교수는 기자의 질의에 “총리 후보자가 동성애 혐오를 노골적으로 드러냈는데 여야 모두 질의조차 못 한 게 우리 정치의 암울한 현실”이라며 “혐오와 차별에 반대하는 정치가 실종됐다”고 밝혔다. 그는 “차별금지법은 노무현 대통령 때 추진되고 민주당 의원들이 줄곧 발의해온 법안”이라고 밝혔다.
홍성규 진보당 수석대변인은 이날 서면브리핑에서 “반드시 추가 검증이 필요한 사안이었는데 그 누구도 묻지 않았다”라며 “이러고도 국회에 ‘민의의 전당’이란 수식어를 붙일 수 있겠는가, 심각하게 되묻지 않을 수 없다”고 밝혔다.
민주노동당도 이날 논평에서 “여야 청문위원 모두 명백한 직무유기”라며 “인권과 평등이라는 헌법적 가치에 대한 검증은 철저히 배제됐다”고 비판했다.