폐열과 진동 에너지를 재활용하는 기술이 연구 중이지만, 효율이 너무 낮아 실제 활용은 불가능했습니다.
그런데 국내 연구진이 열과 진동 에너지를 융합해 처음으로 무선 기기를 작동하는 데 성공했습니다.
김진두 기자가 보도합니다.
[기자]
자동차 보닛을 열자 엔진 부분이 드러납니다.
시동을 걸면 진동과 함께 엔진이 가동하며 표면 온도가 올라갑니다.
섭씨 60도까지 오르고, 엔진 진동도 심해집니다.
이렇게 버려지는 열과 진동을 전기로 바꾸는 '에너지 수확, 하베스터' 연구는 국제적으로 활발하게 진행 중입니다.
문제는 열과 진동이 모두 효율이 낮아 실제 활용은 불가능했다는 점입니다.
그런데 국내 연구진은 에너지를 각각이 아닌, 서로 융합해 획기적으로 효율을 높이는 데 성공했습니다.
열원의 표면에 황동으로 된 판을 배치하면 얻어낼 수 있는 에너지가 늘어납니다.
거기에 황동 판의 끝이 진동하며 에너지를 추가로 생산할 수 있게 한 겁니다.
그 결과 얻어진 에너지는 열과 진동으로 각각 얻어진 에너지에 비해 2배 가까이 많았습니다.
[신준철 / KIST 전자재료연구센터 박사 : 물리적으로 결합했을 때는 1+1=2가 아니라 그보다 더 낮게 측정됐지만, 우리가 통합 시스템을 구축했을 때는 열전 소자와 압전 소자의 시너지 효과에 의해 2 이상의 값을 얻게 됐습니다.]
생산된 전기 에너지는 스마트폰 GPS의 위치추적센서를 가동할 수 있습니다.
열과 진동으로부터 얻어진 에너지가 생활에 쓰이는 전자기기를 실시간으로 가동할 수 있다는 것을 확인한 건 이번이 처음입니다.
[허성훈 / KIST 전자재료연구센터 연구원 : 저희가 개발한 하이브리드 에너지 하비스터의 경우 일상생활에서 버려지는 에너지를 활용해서 전기 에너지로 충분히 변환해 무선 기기를 구동할 수 있다는 점에서 의미가 있다고 할 수 있습니다.]
열과 진동을 동시에 활용하는 기술은 우선 무선 전자기기에 작용 가능합니다.
자동차뿐 아니라 공장 집진기나 전동 펌프 등 사람이 수시로 확인하기 어려운 환경에 장착된 무선 센서에 적용하면, 다양한 정보를 배터리 교체 없이 실시간으로 받아볼 수 있습니다.
폐 에너지를 효율적으로 재활용할 수 있는 방법을 제시한 이번 연구는 국제 학술지인 'Energy Conversion and Management'에 실렸습니다.
YTN 김진두입니다.
촬영기자 : ... (중략)
YTN 김진두 (jdkim@ytn.co.kr)
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