송전선 주변 자기장으로 전기 만든다 작성일 12-09 13 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">생기원, 주변 자기장으로 드론 충전</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="tuuUXskLWj"> <p contents-hash="d45d295d603e3655a1aa8c29ebf306efb4122af6830e09b35c6913d78fc7dd58" dmcf-pid="F77uZOEoTN" dmcf-ptype="general">[아이뉴스24 정종오 기자] 송전선에서 발생하는 자기장으로 전기를 만드는 기술이 나왔다. 외부 환경에서 충전이 어려운 드론이나 센서 등의 충전이 가능하다.</p> <p contents-hash="bc0439ee021df90d4fa3d9aa9118f707396101124ed7280eb11ef787cc99ab27" dmcf-pid="3zz75IDgha" dmcf-ptype="general">한국생산기술연구원(원장 이상목) 에너지나노그룹 윤승하 수석연구원 연구팀은 송전선 주변에서 발생하는 원형 자기장을 효과적으로 수집할 수 있는 새로운 에너지하베스팅 방식을 구현하는 데 성공했다고 9일 발표했다.</p> <p contents-hash="16c13823637e609d18279c9568710b38b11dc214a751df60ce0fb579326e019b" dmcf-pid="0qqz1CwaTg" dmcf-ptype="general">기술 개발의 핵심은 중앙 고정·양측 자석 기반의 대칭 진동 구조를 적용한 것이다.</p> <p contents-hash="0e80d8ce6f1e822f093275c3f2deb952d0b4eb0296b74ce6b3f370a0c3291dd3" dmcf-pid="pBBqthrNyo" dmcf-ptype="general">자기장 기반 에너지하베스팅은 자기장의 세기나 방향이 변할 때 피에조(Piezoelectric material)에 연결된 자석에 작용하는 힘이 달라지고 그 힘으로 피에조가 휘면서 전기가 생성되는 방식이다. 피에조(Piezoelectric material)는 눌리거나 구부러지는 등 기계적 변형을 받으면 전기가 만들어지는 특성을 가진 소재를 말한다.</p> <p contents-hash="2edb6e6e0918211973938245a2043da730fe79633ec5233c3d70113538455be8" dmcf-pid="U99K0vOcCL" dmcf-ptype="general">피에조는 크게 반복적으로 휘어질수록 전기 생성량이 커지고 출력도 유지된다. 이 때문에 공진 상태에서 충분한 변형이 일어나도록 만드는 것이 중요하다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="608b297230db33cbf5d02b5505867f512f3b9d994f31f9e40430c0c3423a16f1" dmcf-pid="u229pTIkTn" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="생기원 연구팀이 송전선에서 발생하는 자기장으로 전기를 만드는 기술을 개발했다. 개발된 에너지하베스팅 모듈. [사진=생기원]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/inews24/20251209094148520cykc.jpg" data-org-width="269" dmcf-mid="14uUXskLyA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/inews24/20251209094148520cykc.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 생기원 연구팀이 송전선에서 발생하는 자기장으로 전기를 만드는 기술을 개발했다. 개발된 에너지하베스팅 모듈. [사진=생기원] </figcaption> </figure> <p contents-hash="d9de2479289803a8309fbd3b073a118514c4d32a4906817590dd8ebb0c2ebd75" dmcf-pid="7VV2UyCEvi" dmcf-ptype="general">자기장 에너지하베스팅 방식은 이 때문에 피에조 한쪽을 고정한 채 다른 한쪽에 자석을 배치해 외부 자기장에 의해 움직일 수 있도록 설계된다.</p> <p contents-hash="9f8a47d93b0ce41315562384355abd660c507b07dc906d7dcf7c7b5996af2f82" dmcf-pid="zffVuWhDTJ" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 기본 구조에서 더 나아가 송전선 주변에서 형성되는 원형 형태의 교류 자기장이 자석을 지속적으로 밀고 당긴다는 점에 착안했다. 피에조가 공진 상태를 유지하며 크게 휘어질 수 있는 대칭 진동 구조의 모듈을 개발했다.</p> <p contents-hash="8a7820b004d30d4a81bdfdbc6352f3fbef9e58d0f91dbd0ec7c7df31f2b57650" dmcf-pid="q44f7YlwTd" dmcf-ptype="general">피에조를 중앙에 고정하고 양쪽에 서로 반대 극성을 갖는 영구자석을 배치했다. 송전선 주변 자기장의 방향이 바뀔 때마다 양측 자석이 같은 방향으로 움직이도록 설계된 에너지하베스팅 모듈이다.</p> <p contents-hash="91cce2d2d3629511419e6ba725e89ff27f57c31e580876e167dbd5782abcf1ce" dmcf-pid="B884zGSrle" dmcf-ptype="general">이러한 구조에서는 하나의 자석과 피에조를 이용하는 기존 방식과 비교했을 때 2배 많은 전기를 생산할 수 있다.</p> <p contents-hash="f75be4f992cd03943dac8a70e8df5400935e2316473f44371702965b530ed41e" dmcf-pid="b668qHvmlR" dmcf-ptype="general">자석 주변에 자기장을 모아주는 장치(Magnetic Flux Concentrator, MFC)를 배치해 약한 자기장에서도 자석에 전달되는 힘을 높인다. 피에조 단위 면적당 전력 변환 효율을 20% 이상 높인 성과도 거뒀다.</p> <p contents-hash="68a068447a77d9a73ad660280017e2dc64061373cd545ca697a8d67f8db11286" dmcf-pid="KPP6BXTsTM" dmcf-ptype="general">연구팀은 구조 검증을 위해 헬름홀츠 코일(Helmholtz)을 활용, 송전선 주변과 유사한 조건인 10가우스(Gauss) 이하의 자기장 환경을 구현했다.</p> <p contents-hash="38666aeac7b372204d520fde0859a18978deab56ee3f483f7cbe071da8eea356" dmcf-pid="9GGYIgd8vx" dmcf-ptype="general">실험 결과 개발된 하베스터는 송전선 주변 5.4Gauss 수준의 약한 자기장에서도 25.2㎽/㎤ 수준의 전력 확보가 가능한 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="77823bb11e4da67502d08ea023327622811bdf88ee4f54b969bc22d7dbef6296" dmcf-pid="2HHGCaJ6SQ" dmcf-ptype="general">이번 성과(논문명: Energy harvesting with magneto-mechano-electric harvester for AC circular magnetic fields)는 생기원 대표과제를 통해 수행돼 국내 특허 2건이 등록됐다. 센서·액추에이터 분야 국제학술지 ‘Sensors and Actuators A: Physical’에 실렸다.</p> <p contents-hash="505c28cef06be70dde11961f3444cd5ee40bc64e304240b192e65b7f24b55587" dmcf-pid="VXXHhNiPyP" dmcf-ptype="general">윤승하 수석연구원은 “송전선 주변에서 발생하는 미약한 자기장도 전력으로 전환할 수 있는 기술”이라며 “앞으로 송전설비 주변 사물인터넷(IoT) 센서나 초소형 드론처럼 외부 환경에서 충전이 어려운 장치에 적용해 상시 운용가능한 자가 전원 기술로 발전시킬 계획”이라고 말했다.</p> <address contents-hash="7a0e67da8ef25f3cc0924a36f89f056a6459231cb45daca6326525f975d55bdf" dmcf-pid="fZZXljnQS6" dmcf-ptype="general">/정종오 기자<span>(ikokid@inews24.com)</span> </address> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아이뉴스24. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "AI 수요 폭증 대비 지금부터…韓, 아시아 인프라 허브 안착" 12-09 다음 [AI×소프트웨이브 2025] 에이치비랩 코리아, 베트남 AI 인재로 한국 기업 경쟁력 강화 앞장 12-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
