 |
| ▲ 자기장 발생용 헬름홀츠 코일에 설치된 ‘자기-기계-마찰전기 발전기’ /재료연구소 제공 |
[에너지단열경제]김슬기 기자=전선에서 발생하는 자기장을 전기에너지로 바꿔쓰는 신개념 발전기가 국내서 최초 개발됐다.
7일 업계에 따르면 황건태 재료연구소 분말세라믹연구본부 박사 연구팀은 집과 공장, 송배전선로, 지하도 등에 흔히 설치된 전선에서 발생하는 미세 자기장을 전기에너지로 변환하는 ‘자기-기계-마찰전기 변환소재’와 이를 이용한 ‘에너지 발전기’를 세계 최초 개발했다. 공동연구팀에는 황 박사 외 이삼녕 한국해양대 교수, 류정호 영남대 교수 등도 포함됐다.
연구진은 앙페르의 법칙에 따라 전선을 중심으로 항상 발생하고 버려지던 소용돌이 모양의 미세 자기장을 전기에너지로 변환해 IoT 센서에 전원을 공급하는 시스템을 별도의 배터리 없이 구동하는 데 성공했다.
연구팀은 “특별히 설계된 자석 구조체를 활용해 미세 자기장을 기계에너지로 변환시켰고 이를 다시 마찰전기 효과를 이용하여 전기에너지로 변환시켰다”고 설명했다. 이 원리로 만든 ‘자기-기계-마찰전기 발전기’는 공간적 제약이 적어 송배전선로에 보다 광범위하게 설치가 가능하다.
황건태 박사는 “이번 기술을 이용하면 매우 저렴한 비용으로 미세한 자기장을 전기에너지로 변환하는 소형 발전기를 제작할 수 있다”며 “이를 국가기간 시설인 송배전 선로에 적극적으로 활용할 경우 이상 징후를 실시간으로 파악해 화재 및 정전 등의 대형사고를 사전에 방지할 수 있을 것”이라고 강조했다.
한편 이번 연구 결과는 세계 최고 학술지인 영국왕실화학회의 ‘에너지 앤 인바이런멘탈 사이언스지’에 게재됐다.
[ⓒ 에너지단열경제. 무단전재-재배포 금지]
