송전선 주변 ‘자기장’ 활용…‘전기’ 생산, 드론 충전한다 작성일 12-09 26 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 생산기술연구원, 고효율하베스팅 기술 개발<br>- 초소형 드론용 자가전원 기술로 발전 계획</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="bpbla69UHU"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="7a378bbb2b0fe298b05e3e174201c34c5f22898f26b12ae7f13893e6e7c1a4dc" dmcf-pid="KUKSNP2uYp" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국생산기술연구원이 개발한 개발된 에너지하베스팅 모듈.[한국생산기술연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/ned/20251209095756736sgdf.png" data-org-width="269" dmcf-mid="q0PXrix2t7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/ned/20251209095756736sgdf.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국생산기술연구원이 개발한 개발된 에너지하베스팅 모듈.[한국생산기술연구원 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="a6476bc821500fedd36560d823b7861d60d50046cd3fc0738163f90aafe72f44" dmcf-pid="9u9vjQV710" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 송전선에서 발생하는 자기장을 전력으로 전환하는 에너지하베스팅 기술을 개발했다.</p> <p contents-hash="6ffd8e5c7a02105051e194f324f228b266a9ebfc01425b1ef8dde7065ea1703a" dmcf-pid="272TAxfzX3" dmcf-ptype="general">한국생산기술연구원 에너지나노그룹 윤승하 수석연구원 연구팀은 송전선 주변에서 발생하는 원형 자기장을 효과적으로 수집할 수 있는 새로운 에너지하베스팅 방식을 구현하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.</p> <p contents-hash="ce7abe70c745ed4f78784f924f4e0aaab8257b3d202a17e61fe2c8817203a851" dmcf-pid="VRo7yEaeHF" dmcf-ptype="general">이번 기술 개발의 핵심은 중앙 고정·양측 자석 기반의 대칭 진동 구조를 적용한 것이다.</p> <p contents-hash="670880555014f5e40c8deb62ea54b7f1c81f5a02f6f9a8142ffa15180bbd3579" dmcf-pid="fegzWDNdZt" 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.</p> <p contents-hash="65e25612bcee76142c5a459017c3754ed193c0b699529daac1a9357fce86bed8" dmcf-pid="4daqYwjJY1" dmcf-ptype="general">피에조는 크게 반복적으로 휘어질수록 전기 생성량이 커지고 출력도 유지되기 때문에 공진 상태에서 충분한 변형이 일어나도록 만드는 것이 중요하다.</p> <p contents-hash="37851979bcddad4547c25a1c9227bc42959634b5a9f649e8f6820fd33e2dd71d" dmcf-pid="8JNBGrAiY5" dmcf-ptype="general">자기장 에너지하베스팅 방식은 이 때문에 피에조 한쪽을 고정한 채 다른 한쪽에 자석을 배치하여 외부 자기장에 의해 움직일 수 있도록 설계된다.</p> <p contents-hash="8eee30f1f38d2b45ec4dee8bf462fb9114cef42dd37c7c65e4cfde5459d42750" dmcf-pid="6ijbHmcn1Z" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 기본 구조에서 더 나아가, 송전선 주변에서 형성되는 원형 형태의 교류 자기장이 자석을 지속적으로 밀고 당긴다는 점에 착안, 피에조가 공진 상태를 유지하며 크게 휘어질 수 있는 대칭 진동 구조의 모듈을 개발했다.</p> <p contents-hash="c4603400fac73be3f4313885f5a2cc7ba19540a0e41f756235d3f938d1dabb70" dmcf-pid="PnAKXskLXX" dmcf-ptype="general">피에조를 중앙에 고정하고 양쪽에 서로 반대 극성을 갖는 영구자석을 배치, 송전선 주변 자기장의 방향이 바뀔 때마다 양측 자석이 같은 방향으로 움직이도록 설계된 에너지하베스팅 모듈이다.</p> <p contents-hash="6619f29499fbc9a0bbf091466678c19eb4873a739967940afbf07a3a0409a9d3" dmcf-pid="QLc9ZOEoYH" dmcf-ptype="general">이러한 구조에서는 하나의 자석과 피에조를 이용하는 기존 방식 대비 2배 많은 전기를 생산할 수 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f61e2b0c0c814568177467f0d052b033413e7c56fb6212eccd214b242b1a39c3" dmcf-pid="xok25IDgXG" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 연구진. 박재우(왼쪽부터) 연구원, 윤승하 수석연구원, 앙연희 연구원.[한국생산기술연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/ned/20251209095756990ybwf.png" data-org-width="726" dmcf-mid="B1SdBXTsXu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/ned/20251209095756990ybwf.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구를 수행한 연구진. 박재우(왼쪽부터) 연구원, 윤승하 수석연구원, 앙연희 연구원.[한국생산기술연구원 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="78cbb42070fa282316073ae7d2fb29222c2990a9b50b659639885a44fad0199f" dmcf-pid="yfM1Ooe4GY" dmcf-ptype="general">아울러 자석 주변에 자기장을 모아주는 장치(Magnetic Flux Concentrator, MFC)를 배치해 약한 자기장에서도 자석에 전달되는 힘을 높여 피에조 단위 면적당 전력 변환 효율을 20% 이상 향상시키는 성과도 거뒀다.</p> <p contents-hash="cb038e4c5c95cc9e08315bdc3c9efc45552fc8cfb0223b79b3de3e8083666e81" dmcf-pid="W4RtIgd8YW" dmcf-ptype="general">연구팀은 구조 검증을 위해 헬름홀츠 코일(Helmholtz)을 활용, 송전선 주변과 유사한 조건인 10 Gauss 이하의 자기장 환경을 구현했다.</p> <p contents-hash="28aef78e0976497252947a791132d60daaae3510335c7c88088b9f70be63941d" dmcf-pid="Y8eFCaJ65y" dmcf-ptype="general">실험 결과 개발된 하베스터는 송전선 주변 5.4 Gauss 수준의 약한 자기장에서도 25.2 ㎽/㎤ 수준의 전력 확보가 가능한 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="69995c8a64078ce89c57ec4131af5eb1f48a70cff5cff6873893c9e3433c9785" dmcf-pid="G6d3hNiPZT" dmcf-ptype="general">윤승하 수석연구원은 “송전선 주변에서 발생하는 미약한 자기장도 전력으로 전환할 수 있는 기술”이라며 “향후 송전설비 주변 IoT 센서나 초소형 드론처럼 외부 환경에서 충전이 어려운 장치에 적용해 상시 운용가능한 자가 전원기술로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="740d8bbf825193b506aae8af58d77684178cc28358c10a23455c30ca73337565" dmcf-pid="HPJ0ljnQtv" dmcf-ptype="general">이번 연구성과는 국제학술지 ‘Sensors and Actuators A: Physical’에 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 은퇴·중단·하차…조진웅·박나래·조세호에 연예계 초토화 12-09 다음 네이버, 세계 최고 권위 AI 학회 ‘뉴립스 2025’서 논문 10개 채택 12-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
