차를 움직이고 불을 밝히고 집을 따뜻하게 하는 에너지, 에너지는 이제 우리 생활 깊숙이 들어와 에너지 없는 세상은 상상하기도 어렵다. 하지만 최근 화석 연료의 고갈, 원자력 발전소의 잦은 고장으로 전력 수급 부족 및 방사능 공포가 커지고 있는 상황이다.

▲ 김한식 대표는 에너지 절약이 화두인 때에 전신주와 가로등만 전기나무로 교체해도 국내 전기 1일 소비량의 20%를 절감할 수 있다고 밝혔다.

현재 우리가 사용하는 에너지 자원의 대부분을 차지하는 석탄, 석유 같은 화석 연료는 점점 고갈되어 이제 사용할 수 있는 시간이 얼마 남지 않았다. 석유가 에너지원으로 등장한 지 불과 100년 동안 소비된 양이 1조여 배럴인데, 지금 남은 양이 그와 비슷하다고 추측된다. 석유 사용량이 점차 늘어 고갈 속도가 이전보다 훨씬 빨라졌다는 것을 감안하면, 앞으로 수십 년 안에 석유를 대체할 수 있는 새로운 에너지가 필요하게 될 것이다. 특히 우리나라는 에너지 소비량은 세계 10위에 달할 만큼 높지만 에너지의 90% 이상을 수입에 의존하기 때문에, 대체 에너지를 개발하고 기존 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 찾는 일이 시급하다.

고효율의 태양 전지 모듈인 전기나무 개발
대체 에너지 개발의 중요성이 강조되면서 김한식 전기나무에너지 대표의 행보가 화제다. 전기나무에너지는 최근 독보적인 기술력과 창의적인 아이템을 토대로 전기에너지 수요처에서 자급자족하는 대체 에너지 상용화 기술 개발에 주력한 결과 고효율의 태양 전지 모듈인 전기나무를 개발, 세간의 주목을 받고 있다. 김한식 대표는 “전기나무는 산림, 농지, 목장지를 유지하면서 PV발전이 가능하다”며 음지에서도 사용할 수 있다”고 설명했다. 기둥 모듈과 가지 모듈의 조합으로 이루어진 나무 형태의 태양광 발전 시스템의 전기나무 가지 틀에 CIS 태양전지 셀이 모듈화 된 전기나무는 보편적으로 활용되는 실리콘 결정형 태양전지와는 달리 도심 건물로 인해 그늘이 생기거나 눈·비 오는 날, 흐린 날, 연무 낀 날에도 일정량의 전기를 생산할 수 있다.
김 대표는 “하루 중 약 2.5시간 내지 4시간 발전하는 실리콘 판넬형 태양전지 모듈에 비해 발전 시간이 6시간으로, 전기나무는 한 그루가 시간당 5kw, 10kw, 20kw급으로 만들어지며, 땅에 나무를 심듯 설치한다”며 “설치 제한이 많은 기존 판넬 형식의 태양 모듈과 달리 설치 장소를 훼손하지 않고 임야, 전답, 바다, 갯벌, 목장, 과수원 등에 광범위하게 설치할 수 있어 가중치 1.5를 받을 수 있는 조건을 갖추고 있다”고 덧붙였다. 특히 전기나무는 바람에 흔들리는 잔 나뭇가지, 잎사귀도 없고 동작하고 있는 부품의 하중이 더 강해져 강한 바람이나 태풍에도 피해를 입지 않는 구조를 가지고 있으며, 다양하게 활용할 수 있는 기능도 갖추었다.

▲ 도로가

김 대표는 “전기나무는 나무의 형태를 하고 있으면서 동시에 가로수, 전봇대, 신호등, 가로등의 기능을 할 수 있기 때문에 철길, 고속도로, 국도, 도시 시내 등 도로가에 설치해 태양광발전, 풍력발전을 하면서 동시에 도시 미관도 가꿀 수 있으며, 단독주택의 마당에 설치해 필요한 전기를 발전할 수도 있다”고 강조했다.
특히 태양광 주택 그린홈 100만호 보급 사업에 최적의 아이템이라고 강조하고있다.
실리콘 결정질 태양전지는 지붕에 설치 할 때 햇빛 방향이 잘 맞지 않기 때문에 발전시간이 짧아진다 "며 그러나 전기나무는 햇빛 방향과는 상관이 없어 모든 지붕에 설치가 용이하단다.

세계 특허 출원 및 30여개의 의장 출원 진행
평소 대규모 PV발전시설을 설치할 때 첫 공정이 나무의 벌목과 중장비로 산지를 밀어버리는 평탄화 작업이라는 것이 안타까웠던 김한식 대표는 기존 평판형 PV모듈의 단점을 보완하기 위해 전기나무를 개발했다. 특히 그는 산림훼손을 해결하면서 효율까지 높은 발전방식을 개발하고자 심혈을 기울여 왔다. 김 대표는 “산림을 파괴하지 않기 위한 PV 발전시설은 건물의 지붕이나 옥상을 이용하거나 건물벽체나 창문을 이용한 작은 시설의 발전소 뿐이다.

게다가 모든 건물에 PV발전시설을 설치해도 우리나라  전체 에너지의 6%만을 충족시킬 수 있다”며 “평판형 PV모듈로 전 국토의 80%이상을 덮어야 우리나라 전체 에너지 소비량을 감당할 수 있는 에너지가 생산된다. 이 때문에 평판형 PV모듈보다 효율성이 높은 발전설비가 나와야 태양광발전의 확대를 기대할 수 있다”고 그 이유를 밝혔다. 나무기둥과 나뭇가지로 구성된 PV모듈로 제작된 전기나무는 각각의 가지모듈을 사용해 전기나무를 구성할 수 있어 환경을 평판PV모듈처럼 파괴하지 않고 전국 방방 곡곡 쉽게 설치가능하며 발전을 할 수 있다. 전기나무는 국내에서 특허 등록을 완료하고 세계 79개국에 특허 출원중이며 30여개의 의장 출원도 진행 중이다. 김한식 대표는 “전기나무의 보급을 위해 국내 PV업체와의 특허 통상 실시권, 합자회사 설립 등의 논의를 진행하고 있다”면서 “해외기업과 통상실시권 계약 및 합자회사 설립 등의 투자유치를 위해 국내외 PV전문전시회 등을 통해 전기나무를 소개할 계획이다. 이미 해외 등의 전시를 겨냥한 시제품도 제작 중이다”고 덧붙였다. 이어 “전기나무는 원자력 발전과 비교해 수명, 건설단가가 같으며, 한국전력과 같은 공기업이 전기나무를 취급하면 발전단가를 원자력보다 싼 50원에 맞출 수 있다”며 “에너지 절약이 화두인 때에 전신주와 가로등만 전기나무로 교체해도 국내 전기 1일 소비량의 20%를 절감할 수 있다. 전기나무를 통해 태양광발전이 지금보다 널리 대중화되는 전기를 마련하고자 한다”고 포부를 밝혔다. NM