안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
태양에너지는 태양으로부터 방출되는 모든 종류의 에너지를 통틀어 이르는 말이다. 다만 태양과 지구는 대략 1억 5천만 km 가량 떨어져 있고 우주 공간은 입자의 밀도가 매우 낮은 진공에 가까운 상태이므로, 지구에 도달하는 것은 대부분 전자기파 형태로 방사되는 복사에너지이다. 이러한 이유로 태양에너지를 일반적으로 태양 복사 에너지를 이르는 말로 쓰기도 한다. 태양에너지의 원천은 고온, 고압 상태의 태양 내부에서 일어나는 수소 원자 간의 핵융합 반응이다. 지구에서는 대기표면을 기준으로 약 174 PW(petawatts)의 태양에너지를 받는데, 이는 태양이 방출하는 총 복사에너지의 약 22억 분의 1 정도에 해당한다. 지구의 대기와 물의 순환에 커다란 영향을 주며, 생물의 생명활동의 근원이 되는 에너지이다. 산업적으로는 고갈의 염려가 없는 재생 가능 에너지(renewable energy)이고, 발전과정에서 공해가 발생하지 않으며 사용 가능한 에너지의 크기가 매우 크므로 미래의 주 에너지원으로 주목받고 있다.
지구에서의 태양에너지 지구에 도달한 태양 빛의 약 30%는 우주로 반사되고 나머지는 지구의 육지 표면과 지구의 약 71%를 덮고 있는 바다, 그리고 대기에 의해 흡수된다. 그림1 은 태양 빛이 지구에서 투과, 반사, 흡수, 재방사하는 정도를 나타내는 개략적인 모식도이다. 지구에 도달하는 전체 태양에너지의 절반 정도만이 지구의 표면(토양과 바다를 모두 포함하는)에서 흡수되는 것을 알 수 있다. 앞에서 언급한 것처럼 태양에너지는 전자기파의 형태로 전달되는데, 지표면에서의 태양 빛의 스펙트럼은 대부분이 가시광선 및 근적외선 범위에 걸쳐있고, 자외선 영역은 상대적으로 작은 부분을 차지한다.
