현대∙기아자동차는 솔라시스템 (Solar charging system) 관련 기술을 31일 공개했다.
현대∙기아차는 1세대 실리콘형 솔라루프, 2세대 반투명 솔라루프, 3세대 차체형 경량 솔라리드 등 세가지 방향의 태양광 에너지 시스템을 개발 중이다.
1세대 솔라루프는 하이브리드카에 주로 적용하는 것으로, 자동차 지붕에 양산형 실리콘 태양전지를 장착한 형태다. 계절 및 사용환경에 따라 하루 30~60%의 배터리 충전이 가능하다는 게 회사 설명이다.
세계 최초로 내연기관차에 장착하는 2세대 반투명 솔라루프는 개방감을 위해 투과∙개폐형 옵션으로 개발된 것이 특징이다. 파노라마 선루프에 반투명 태양전지를 장착하는 방식이다. 반투명 패널로 투광성을 확보하는 한편, 내연기관차의 내장 배터리나 추가적인 솔라배터리를 충전한다. 내연기관차에 솔라시스템을 적용할 경우 이산화탄소 총량을 규제하는 세계 환경규제에 유리하게 작용하는 효과를 기대할 수 있다.
친환경차에 올리기 위해 선행 연구를 하고 있는 3세대 차체형 경량 솔라리드는 출력 극대화를 위해 차량 앞부분(보닛)과 지붕 강판에 태양전지를 일체형으로 구성하는 방식을 택한다.
한편, 솔라시스템은 솔라패널, 제어기, 배터리로 구성한다. 솔라패널에서는 태양빛이 태양전지 셀 표면과 만나 전자와 정공으로 분리되면서 에너지를 낸다. 100W급 솔라패널은 1Sun 기준(여름철 정오, 1000W/㎡ 광량) 시간당 100W의 전기를 만들어 낸다. 다시 말해 1시간 동안 태양광을 받을 경우 100Wh의 전기에너지를 저장할 수 있다는 이야기다.
제어기에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)와 변압이 이뤄진다. MPPT란 태양전지 셀에 모인 전력의 효율을 높이기 위해 전압, 전류를 제어하는 것을 의미한다.
이렇게 만들어진 전기는 제어기를 통해 자동차의 기준전압으로 변해 배터리에 저장되거나, 엔진에 연결된 차량 교류발전기의 부하를 낮춘다.
현대∙기아차는 2019년 이후 출시하는 친환경차에 1세대 솔라루프를 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 기술적 완성도와 함께 디자인 측면도 고려한다는 방침이다.
현대∙기아차 환경에너지연구팀 한 연구원은 "앞으로 솔라시스템을 포함한 다양한 에너지 생성 기술이 자동차와 연결될 것으로 예상된다"며 "자동차는 더 이상 수동적으로 에너지를 소비하기만 하는 기계가 아니라, 능동적으로 에너지를 생산해내는 발전소가 될 것"이라고 전했다.