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'덜컹덜컹' 다리 지나는 차량 진동도 전력으로 바꾼다
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작성자 관리자 게시일 2019.03.21 조회수 2,434

김미소 박사 연구팀(한국표준과학연구원)과 윤병동 교수 연구팀(서울대)은 자연계에 없는 특성을 구현할 수 있는 신개념 메타물질을 이용하여 ‘메타 에너지 하베스팅’ 시스템을 개발했다. 소리, 진동, 초음파와 같이 어디서든 흔히 발생하는 기계적 에너지는 에너지 하베스팅의 좋은 공급원이다. 차량이 다리를 지나갈 때 발생하는 소음이나 노면의 진동까지도 전력원이 될 수 있는 것이다. 그러나 경제성이나 응용 분야도 극히 제한적이며, 높은 에너지 변환 효율을 내는 소자나 회로 개발 위주로 연구가 진행 중이지만, 충분한 전력량을 얻기엔 한계가 있다. 하지만 본 연구팀은 고전적인 방식에서 탈피하여 버려지는 에너지를 처음부터 많이 모은 다음 수확하는 방법에 주안점을 두었다. 에너지를 최적으로 집속할 수 있는 메타물질인 음향양자결정 구조를 개발하여 하베스팅에 접목시켰다. 이 메타물질은 여러 곳에서 입력으로 들어온 에너지를 한 곳으로 최대한 모아, 더 이상 나가지 못하게 묶어둘 수 있다. 메타물질로 입력에너지를 집속하여 압전소자 기반의 에너지 하베스팅을 실행한 결과로 기존보다 22배가 넘는 고효율의 전기 생산에 성공하였다. 이결과는 IoT 센서와 같은 소자를 작동시킬 수 있는 밀리와트(mW)급 전력을 얻은 최초의 사례라고 한다. 본 기술은 사물인터넷과 웨어러블 등의 전력 공급원으로 활용될 것으로 예상한다.

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