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괜찮아 에너지하베스팅이야

  • 2014.08.18.
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얼마 전 SBS 뉴스에서 버려진 폐자전거로 시계, 스탠드, 열쇠고리, 팔찌 등을 만드는 업사이클링 브랜드가 소개되었습니다.

브랜드 이름은 쓰레기, 잔해를 재사용해 새로운 제품을 만든다는 의미의 ‘리브리스(REBRIS)’입니다.

무게를 달아 쇠붙이로 녹여지고 말았을 자전거 부품들이 아주 멋진 소품들로 탄생된 것입니다.

그런데 이렇게 눈에 보이는 것만이 재활용되는 것은 아닙니다.

빛, 열, 전자기파, 진동, 사람의 움직임도 전기에너지로 재활용되고 있습니다.

일상생활에서 버려지거나 소모되는 에너지를 모아 전력으로 재사용하는 ‘에너지하베스팅(energy harvesting)’이 그것입니다.

 

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에너지하베스팅은 쓸모없이 버려지는 에너지를 모아 유용한 전기에너지로 활용하는 기술입니다.

이 기술은 매사추세츠공과대학이 10대 유망기술로 선정하였고, 미국의 포퓨랄사이언스지가 45가지 혁신기술 중 하나로 꼽기도 했습니다.

 

에너지하베스팅 기술은 기계적인 에너지를 활용하는 ‘압전발전’과 열을 활용하는 ‘열전발전’ 두 가지로 나뉩니다.

압전발전은 진동, 압력, 충격 등의 기계에너지를 활용해 전력을 생산하는 것으로, 수도관의 진동, 자동차 무게로 흔들리는 도로, 휴대폰의 전파 등이 이에 해당됩니다.

태양열, 바람, 빗방울 같은 자연에너지도 에너지하베스팅의 주요 에너지원입니다.

만일 태양전지판을 가방이나 양산에 부착해 휴대폰 배터리를 충전한다면, 이 또한 에너지하베스팅이 되는 것입니다.

 

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성균관대 신소재공학과 김상우 교수는 소리에서 발생하는 음파나 진동으로 마찰을 일으켜 휴대전화를 충전하는 기술을 개발했습니다.

김 교수에 의하면 소형 전자기기의 주 전력원은 앞으로 에너지하베스팅 기술이 적극 사용될 것이라고 합니다.

또 서울대 기계항공공학부 윤병동 교수는 에어컨 실외기 표면 진동을 수확하는 ‘EH스킨’을 개발했는데,

진동이 큰 비행기나 KTX에서는 더 많은 전기를 얻을 수 있다고 합니다.

이밖에도 신소재 그래핀으로 정전기 에너지를 수확하거나, 옷감을 이용해 웨어러블 컴퓨터를 구동시키는 기술이 국내에서 개발되기도 했습니다.

 

해외 사례로는 일본에서 사람이나 차가 통과할 때 도로가 받는 압력과 진동에너지를 수확해 교통신호등과 가로등에 사용하고, 미국의 조지아텍 연구팀은 에너지를 수확할 수 있는 물질이 표면적을 증가시켜 수백 개의 발광다이오드 전구를 켜는 고출력 장치를 만들기도 했습니다.

 

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이밖에도 에너지하베스팅 사례는 다양합니다.

스마트폰, 텔레비전, 라디오 등에서 발생하는 전자파를 수확해 전기에너지를 생산하는 RF 에너지하베스팅, 포도당을 촉매제로 사용해 산화 과정에서 발생하는 전자가 물로 바뀌어 전지의 기능을 구현하는 바이오 연료전지, 쓰레기 소각폐열을 활용한 전력 공급원 등이 모두 에너지하베스팅입니다.

 

에너지하베스팅 기술은 이처럼 크고 작은 여러 분야에 다양하게 활용할 수 있어 미래의 그린에너지 기술로 떠오르고 있습니다.

세상 어떤 것도 에너지원이 될 수 있음을 증명해준 에너지하베스팅 기술이 전기가 필요한 곳 어디에서나 널리 사용될 수 있기를 기대합니다.

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