NEWTON HIGHLIGHT 태양광 발전

▣ 출판사서평

태양광 발전은 선택이 아닌 필수다

현재의 인류 사회는 주로 화석 연료에 의해 지탱되고 있다. 그런데 약간의 견해차가 있기는 하지만, 화석 연료는 앞으로 수십 년 이내에 고갈된다고 한다. 설령 고갈까지는 아니라 할지라도 그때쯤에는 매우 희소한 자원이 되고 당연히 가격도 대단히 비싸질 것이다. 그래서 주목되는 대상이 재생할 수 있는 에너지이다. 그러나 여기에도 문제가 있다. 풍력 발전은 풍차를 설치할 수 있는 곳에 제한을 받으며, 지열 발전 역시 아무 곳에서나 할 수 있는 방식이 아니다. 수력 발전은 규모가 크든 작든 댐을 필요로 하며, 자연과의 조화 문제 문제를 일으킬 수 있다.
그러나 태양광 발전은 이러한 제한을 받지 않는다. 지구로 쏟아지는 태양 에너지의 양은 실로 막대하다. 단 1시간의 일사량만으로도 전 인류가 사용하는 1년간의 에너지를 공급할 수 있다. 게다가 현실적으로 고갈될 우려가 없다는 장점도 가지고 있다. 또 환경을 오염시키지도 않고, 이산화탄소를 배출하지도 않기 때문에 지구 온난화가 큰 문제가 된 요즘에는 중요한 발전 대안으로 떠올랐다. 물론 태양광 발전이 만능은 아니다. 아직까지는 생산 비용이 비싸기 때문이다.

이 책에서는 태양광 발전의 시대적 배경, 과학 기술적 원리 및 다양한 태양 전지의 특성, 현 단계의 과제와 미래의 전망 등을 총정리한다. Part 1에서는 태양광 발전의 가장 기본적인 특징을 살펴보면서, 반드시 알아 두어야 할 키워드 14가지도 정리한다. Part 2에서는 태양광 발전의 메커니즘을 살펴본다. 반영구적으로 전기를 만들어 내는 태양 전지는 어떤 원리로 빛에서 전기를 만들어 낼까? Part 3에서는 태양광 발전의 핵심인 다양한 종류의 태양 전지의 특징을 정리한다. 그리고 Part 4에서는 태양광 발전 시설을 실제로 설치하기 위한 정보를 정리한다.
Part 5, 6의 테마는 ‘한국의 태양광 발전’이다. 지금까지는 후발 주자였지만 ‘역전’을 노리는 한국의 태양광 발전의 현황을 점검한다. Part 7에서는 태양광 발전의 과제를 알아보고 미래의 상황을 전망한다.
자원의 고갈, 환경 오염과 온난화 등, 결코 만만치 않은 과제를 만난 인류에게 태양광 발전은 과연 일석삼조의 해결 수단이 될 것인지 함께 점검해 보자.

태양광 발전의 특성과 14개의 주요 키워드 완전 해설
태양광 발전은 환경 오염을 일으키지 않으며, 이산화탄소도 배출하지 않아 지구 온난화를 막는 데 도움이 된다. 또 태양 에너지는 사실상 무한하며 돈이 들지 않는다. 이러한 특성과 함께, 태양광 발전을 거론할 때 자주 나오는 키워드에 대해 곳곳에서 설명함으로써 태양광 발전에 대한 기초 지식을 완전히 갖추도록 도와 준다.

태양광 발전의 핵심인 태양 전지와 반도체의 메커니즘 분석
태양광 발전의 핵심은 태양 전지이다. 태양 전지의 발전 효율과 가격에 따라 발전 비용이나 설치 비용 등이 결정되기 때문이다. 또 태양 전지는 반도체에 의해 좌우된다. 현재 시장을 장악하고 있거나 개발되고 있는 다양한 태양 전지의 작동 원리와 특성 등을 전문가의 해설과 상세한 그림을 통해 설명한다.

태양광 발전을 시작하기 위한 다양한 기본 정보 제공
현 단계에서 태양광 발전의 성패는 각 개인의 집에 얼마나 설치되는가에 따라 달려 있다. 이에 따라 각국 정부는 태양광 발전의 보급을 활성화하기 위해 여러 가지 지원 제도를 운영하고 있다. 개인이 태양광 발전을 개별적으로 시작하기 위해서 필요한 일반적인 절차와 주의점 등, 실제 상황에 도움이 되는 정보를 정리한다.

현 단계에서의 과제 및 미래의 태양광 발전 프로젝트 전망
태양광 발전은 미래 에너지로서 유력한 대안이지만 현 단계에서는 초기 설치 비용이 비싸고, 대용량 발전을 위해서는 넓은 장소가 필요하다는 등의 과제를 가지고 있다. 이를 극복할 수 있는 방법은 없는가? 태양광 발전에 대한 연구 상황과 발전 프로젝트 등, 미래의 주력 발전 수단으로 만들기 위한 노력을 소개한다.

매월 한 권씩 발간되는 ‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈
Newton은 모든 과학 분야의 최신 현황을 전문가의 수준 높은 해설과 뛰어난 그래픽으로 구성한 ‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈를 매월 한 권씩 펴내고 있다. 『상대성 이론』 『양자론』 『주기율표』 『인체-21세기 해부학』 『뇌와 마음의 구조』 『신비한 수학의 세계』 등의 자매편들도 절찬리에 판매되고 있다.

▣ 주요 목차

프롤로그 특별 인터뷰 : 태양광 발전 시대가 왔다!

Part 1 태양광 발전이란 무엇인가?
태양광 발전이란 무엇인가? / 태양광 발전의 키워드 / 태양광 발전의 특징 ①~②

칼럼 : 전기 매입 제도의 주류 ‘FIT 제도’
칼럼 : 세계의 메가 솔라 : 독일 ― 세계 최대 발전소

Part 2 태양광 발전의 구조
태양광 발전의 구조 ①~④ / 태양광 발전의 메커니즘 ①~② / 태양 전지의 재료

칼럼 : 세계의 메가 솔라 : 미국 ― 태양 추미형 발전소

Part 3 여러 가지 태양 전지
여러 가지 태양 전지 / 박막 실리콘 태양 전지 ①~② / 화합물계 태양 전지 ①~② / 색소 증감 태양 전지 ①~② / 유기 박막 태양 전지 / 탠덤 구조 / 축전하는 방법 ①~②

칼럼 : 세계의 메가 솔라 : 일본 ― 대규모 발전소의 건설을 향해

Part 4 태양광 발전을 시작하는 방법
태양광 발전을 시작하기 위해 ①~③ / 효율적인 설치 방법 ①~② / 새로운 매입 제도

Part 5 한국의 태양광 발전 1
녹색 성장 계획 ①~② / 한국의 태양광 발전 현황

칼럼 : 한국의 태양광 발전 최적지

Part 6 한국의 태양광 발전 2
한국의 3대 태양광 발전소 ①~③ / 태양 전지를 이용한 제품들 / 태양광 발전을 이용한 제품들

칼럼 : 태양광 발전 설치에서 전기 요금까지 정부 보조금
칼럼 : FIT에서 RPS로 전면 전환

Part 7 태양광 발전의 전망
태양 전지의 종류별 정리 / 2030년을 목표로
특별 인터뷰 아이케 베버 박사(독일 프라운호퍼 태양에너지 시스템 연구소 소장)

에필로그 태양광 발전 프로젝트 : 제네시스 계획