비가 오면 태양광 발전이 완전히 멈출까?
태양광 패널은 열이 아니라 빛(광자)을 이용해 전기를 생산하기 때문에, 구름을 통과한 산란광만으로도 발전이 가능합니다. 다만 발전량은 맑은 날보다 크게 감소합니다. 일반적으로 흐리거나 비가 오는 날의 발전량은 맑은 날의 약 10~30% 수준으로 알려져 있으며, 구름의 두께와 강수량, 계절 등에 따라 차이가 있습니다. 구름이 두꺼울수록, 지표면에 도달하는 일사량이 줄어들어 발전량도 함께 감소하기 때문입니다.
비가 도움이 될 때도 있습니다. 비가 내리면 패널 표면의 먼지가 씻겨 나가고 패널 온도가 낮아지는 효과가 있는데, 태양광 모듈은 온도가 지나치게 높아질수록 효율이 떨어지기 때문에 비가 그친 뒤 햇빛이 다시 비치면 일시적으로 발전 효율이 개선되는 경우도 있습니다.
태풍이 오면, 풍력 발전이 더 잘 될까?
태풍이 오면 풍력 발전이 더 잘될 것 같지만, 꼭 그렇지는 않습니다. 풍력 발전은 바람의 운동에너지를 이용해 전기를 생산합니다. 하지만 강한 바람은 발전량을 늘리는 것만이 아니라 설비에 큰 부담을 줄 수도 있습니다. 풍력 발전기에는 바람의 세기에 따라 운전을 제어하는 시스템과 브레이크 시스템이 적용되어 있습니다. 따라서 태풍 상황에서는 설비를 보호하기 위한 제어가 가동됩니다. 적당한 바람은 발전량을 높이지만, 태풍처럼 너무 강한 바람은 오히려 발전을 중단시키는 원인이 될 수 있죠.
번개를 전기 에너지로 바꾸는 방법은 없을까?
비가 많이 올 때, 가끔 번개가 치기도 하죠. 번개에는 매우 큰 에너지가 담겨 있지만, 그걸 전력으로 바꾸는 건 현실적으로 불가능합니다. 가장 큰 이유는 번개가 언제, 어디에 떨어질지 예측하기 어렵기 때문입니다. 에너지가 수 마이크로초(s)에 집중되어 방출되고 전압이 수백만 볼트에 달해 저장과 활용이 매우 어렵습니다. 이렇게 짧은 시간에 발생하는 에너지를 안전하게 저장할 수 있는 기술은 아직 상용화되지 않았습니다. 번개를 유도해 포집하더라도, 순간적으로 발생하는 초고전압을 견딜 설비를 구축하는 비용이 얻을 수 있는 전력보다 훨씬 크기 때문에 경제성이 없기도 하고요.
다만 번개 구름 속 얼음 입자들이 부딪치며 전기를 만들어내는 원리에 대해서는 꾸준한 연구가 이뤄지고 있습니다, 금속과 유전체(dielectric)를 서로 마찰시켜 전기를 만드는 ‘마찰전기 나노발전기’가 그것인데, 국내외 여러 대학에서 관련 연구를 진행 중이라고 하네요.