올해 2021년은 파리협정의 이행이 시작되는 첫 해로, 기후환경 분야에서 중요한 해에 해당한다. 지난 5월 30일과 31일에는 서울에서 제2차 P4G 정상회의가 진행되어, 기후변화 대응과 지속가능발전목표의 달성을 가속화하기 위한 논의가 이루어졌으며, 12개 중견국가와 국제기구, 기업들의 참여가 있었다. 세계적인 코로나 팬데믹 사태를 겪으면서 국제적인 연대와 협력의 중요성이 강조되는 분위기가 형성되었고 미국의 파리기후변화협약 재가입까지 성사되면서, 올해는 기후변화에 대한 국제적인 결속이 더욱 공고해질 것으로 기대되고 있다.
작년 2020년에는 한국판 그린뉴딜 정책이 발표되었는데, 앞으로의 위드 코로나 및 포스트 코로나 시대를 맞이하는 방안이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 한국판 그린뉴딜 정책은 ‘도시·공간·생활 인프라 녹색전환’, ‘저탄소 분산형 에너지확산’, ‘녹색산업혁신 생태계 구축’에 대해 2025년까지 투자와 지원이 이루어질 예정이다. 특히, 저탄소 분산형 에너지확산 정책은 지속가능한 신재생에너지를 사회에 확산시키기 위하여 에너지관리 효율화 지능형 스마트 그리드 구축, 신재생에너지 확산기반 구축 및 공정한 전환 지원, 전기차·수소차 등 그린 모빌리티 보급 확대라는 주요 과제들이 진행될 것이다. 여기에는 2025년까지 총 사업비 35조 8천억 원 투자가 계획되어 있고 일자리 20만 9천 개 창출이 기대된다. 특히, 한국판 그린뉴딜 정책에서 신재생에너지의 확산 지원은 관련 기술을 연구하고 기획하는 연구기관이나 기업, 대학에 큰 기회가 될 것으로 기대된다.
2010년대 중반부터 2010년대 후반까지 세계를 관통하는 이슈는 ‘4차 산업혁명’이었다. 4차 산업혁명과 관련된 사물인터넷, 빅데이터 및 인공지능 기술이 급격히 발전하면서 시장은 모바일폰, 테블릿PC, 전자시계 및 드론 등 전자제품의 소형화와 휴대성을 요구하고 있다. 이러한 현상은 2020년 코로나로 인한 팬데믹 사태를 겪으면서 더욱 가속되었고, 관련 시장과 산업이 크게 성장하게 이끌었다. 이는 전기에너지를 생산하고 저장하는 기존의 이차전지 분야뿐만 아니라 신재생에너지를 이용한 전지 분야에도 영향을 미쳤다. 특히, 신재생에너지 중 태양광발전시스템(solar photovoltaic cells)은 얇고 가볍게 제작할 수 있어 현 시대에 요구되는 다양한 제품에 적용할 수 있다. 태양광발전시스템은 태양전지를 통해서 태양에너지를 바로 전기에너지로 변환하는 구조이고, 다른 신재생에너지 기술과 달리 간단한 구성이 가능하다. 또한, 1세대 결정질 실리콘, 2세대 박막 화합물, 3세대 연료감응형 및 유기물, 4세대 퀀텀닷 및 페로브스카이트 기술까지 꾸준히 기술개발이 진행되고 있다. 최근에는 유연성만 포함한 플렉서블 기술을 넘어서, 신축성까지 포함한 스트레처블 기술이 주목을 받고 있다.
스트레처블 기술은 태양광발전시스템 분야 보다 디스플레이 분야에서 먼저 대두되었다. 디스플레이는 휴대할 수 있는 대형 화면을 추구하기 때문에 일찍부터 롤러블(Rollable)이나 스트레처블(Stretchable) 디스플레이에 대한 요구가 있었고, 이는 연구개발과 특허출원으로 이어졌다. [그림.Ⅰ-1]과 같이 한국특허청 보도자료에 따르면, 국내 스트레처블 디스플레이관련 특허가 2010년대 중반과 후반에 크게 증가한 것을 확인할 수 있다.(한국특허청 보도자료, 2019)
이러한 국내 스트레처블 디스플레이 기술은 세계를 선도하고 있다. 그럼에도 불구하고 태양광발전시스템 분야에서는 스트레처블 기술에 대한 동향 자료조차 부족한 실정이다. 이에, 스트레처블 태양광발전시스템과 관련된 특허기술을 조사하고 이를 기반으로 기술경쟁력을 분석하는 연구를 계획하게 되었다.
스트레처블 태양광발전시스템과 관련된 특허기술 기반 주요국가별 기술경쟁력을 분석하고 기초 기술동향자료를 제공함으로써, 스트레처블 태양광발전시스템 기술의 발전과 활용 방안을 제시하고자 한다.