기존 방식의 태양전지 없이 빛의 자기 효과를 이용해 태양 에너지를 얻을 수 있는 기술이 개발됐다.

미국 미시간 대학 연구진은 응용물리학 저널 최신호에 실린 연구보고서에서 물리학의 법칙을 뒤집는 ‘광학 배터리’를 개발했다고 발표했다.

연구를 이끈 스티븐 랜드 교수는 “물리학 수업에서 이런 일은 일어나지 않는다고 배웠고 운동의 법칙에 관한 공식을 하루 종일 들여다봐도 이런 가능성은 보이지 않지만, 이는 매우 특이한 현상이기 때문에 지난 100여년 동안 간과돼 온 것으로 보인다”고 말했다.

빛에는 전기적 요소와 자기적 요소가 있지만 최근까지 학자들은 자기장의 효과가 무시해도 될 만큼 미미한 것이라고 생각해 왔다.

그러나 빛이 비전도 물질을 통과할 때 적절한 강도에 이르면 빛의 장에서 종전에 생각했던 것보다 1억 배나 강한 자기 효과가 나올 수 있다는 것이 발견됐다.

이런 조건에서는 강력한 전기장만큼이나 강한 자기장이 발달하는 것으로 밝혀졌다.

연구진은 “이는 반도체나 하전(荷電)분리(물질 속의 양전하와 음전하를 분리하는 것)를 일으키기 위한 흡수 없이도 새로운 태양전지가 가능하다는 것을 의미한다”고 말했다.

태양전지에서는 빛이 물질 안으로 들어가 흡수되면서 열을 내지만 새 기술을 이용하면 열 부하가 매우 낮아진다. 즉 빛이 흡수되는 대신 에너지가 자기 모멘트 안에 저장된다.

강력한 자기화는 강한 빛으로 유도될 수 있고 이는 다시 전기용량을 가진 동력원을 제공할 수 있다는 설명이다.

연구진은 이런 현상이 일어나게 하는 것은 이전까지 알려지지 않았던 새로운 종류의 광정류(optical rectification)이며 빛의 자기장도 광정류를 만들어낼 수 있다고 밝혔다.

이들은 이런 기술을 이용하면 빛을 집중시키는 렌즈와 빛의 방향을 유도하는 섬유만 있으면 태양에너지를 값싸게 얻을 수 있다고 말했다.