드론 '자가전원' 기술 기반 마련...생기원, 송전선 자기장 활용 하베스팅 기술 개발 작성일 12-09 29 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="U0GU3SsADd"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="60fcbe05cdbf0ce24e9ee072cf5e667f2d54f887d2d2abe1fb2f71284e498f7b" dmcf-pid="upHu0vOcme" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="개발된 에너지하베스팅 모듈 모듈" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/etimesi/20251209111049222exxo.png" data-org-width="282" dmcf-mid="1RaaLfB3sg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/etimesi/20251209111049222exxo.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 개발된 에너지하베스팅 모듈 모듈 </figcaption> </figure> <p contents-hash="03a50c98d4e7bde6825d6220cf9c887e6d2f386f01779a36751a2ea2e462a495" dmcf-pid="7UX7pTIkER" dmcf-ptype="general">한국생산기술연구원(원장 이상목)이 송전선의 자기장을 전력화하는 에너지하베스팅 기술을 개발했다. 초소형 드론의 자가전원에 활용할 수 있을 전망이다.</p> <p contents-hash="a96bd9fc982f0e95e39b7e094559e87f7c92ffcdc9c672a366c9c976a39e8de5" dmcf-pid="zuZzUyCEOM" dmcf-ptype="general">생기원은 윤승하 에너지나노그룹 수석연구원팀이 송전선 주변에서 발생하는 원형 자기장을 효과적으로 수집할 수 있는 새로운 에너지하베스팅 방식을 구현했다고 9일 밝혔다.</p> <p contents-hash="4b6076160d9d39178caf921154c7bc42d041643b2ac0567a9613903125ac2015" dmcf-pid="q75quWhDsx" dmcf-ptype="general">기술 개발 핵심은 중앙 고정, 양측 자석 기반 대칭 진동 구조를 적용한 것이다. 자기장 기반 에너지하베스팅은 자기장 세기·방향이 변할 때 '피에조(기계적 변형시 전기가 만들어지는 소재)'에 연결된 자석에 작용하는 힘이 달라지고, 그 힘으로 전기가 생성되는 방식이다.</p> <p contents-hash="d509504081ba422bbb8be914a143541d545d7707a577324f3103ca0997a748c7" dmcf-pid="Bz1B7YlwmQ" dmcf-ptype="general">피에조는 크게 반복해 휘어질수록 전기 생성량이 커지고 출력도 유지돼 공진 상태에서 충분한 변형이 일어나도록 만드는 것이 중요하다.</p> <p contents-hash="5a31790f61fb424167d9b888d458eba2ad5053f9bd1457d1688eb1be69586e56" dmcf-pid="bqtbzGSrIP" 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="d0c32ed823a9bbb672b30d9d25741a29dc00e5e04ddc6631dd91076120ee3cce" dmcf-pid="KBFKqHvmD6" dmcf-ptype="general">연구팀은 이런 기본 구조에서 더 나아가, 송전선 주변에서 형성되는 원형 형태 교류 자기장이 자석을 지속적으로 밀고 당긴다는 점에 착안, 피에조가 공진 상태를 유지하며 크게 휘어질 수 있는 대칭 진동 구조 모듈을 개발했다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="24a70218bb9f834234291b7bc9f0bd436c4cf7e237d31b14680538c745b106a4" dmcf-pid="9b39BXTsO8" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="생기원의 개발 기술을 적용한 초소형 로봇 응용 예시" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/etimesi/20251209111050468higm.png" data-org-width="589" dmcf-mid="p1chOoe4IJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/etimesi/20251209111050468higm.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 생기원의 개발 기술을 적용한 초소형 로봇 응용 예시 </figcaption> </figure> <p contents-hash="c4603400fac73be3f4313885f5a2cc7ba19540a0e41f756235d3f938d1dabb70" dmcf-pid="2K02bZyOw4" 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="d6ce5d6f64940ecf79a6159a983e4307a6f9ad9fec6e0b656948e4c134f0374f" dmcf-pid="Vf78VFHlsf" dmcf-ptype="general">이런 구조에서는 하나의 자석과 피에조를 이용하는 기존 방식 대비 2배 많은 전기를 생산할 수 있다. 아울러 자석 주변에 자기장을 모아주는 장치(MFC)를 배치해 약한 자기장에서도 자석에 전달되는 힘을 높여 피에조 단위 면적당 전력 변환 효율을 20% 이상 향상시키는 성과도 거뒀다.</p> <p contents-hash="94df1faefef7dae68b0dff2109d52c1fc9eba00ea115f36491a8c9eff9f45a1a" dmcf-pid="f4z6f3XSsV" dmcf-ptype="general">연구팀은 구조 검증을 위해 '헬름홀츠 코일'을 활용, 송전선 주변과 유사한 조건인 10가우스 이하 자기장 환경을 구현했다.</p> <p contents-hash="e8b4afcf87607cb435ab6f956afed25c5a52742238d23b7ea1350748f4f68bd0" dmcf-pid="48qP40Zvw2" dmcf-ptype="general">실험 결과 개발된 하베스터는 송전선 주변 5.4가우스 수준 약한 자기장에서도 25.2㎽/㎤ 수준 전력 확보가 가능한 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="63dcb75d1f067432bcc709ea864e897b3f90fa39be9a0de26c79327e29ee011d" dmcf-pid="86BQ8p5TI9" dmcf-ptype="general">윤승하 수석은 “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="173881e3f50fa989e2922a4a87c30c06488a15ba992e8bb6b345c533ce45c4a0" dmcf-pid="6Pbx6U1ymK" dmcf-ptype="general">이번 성과는 센서·액추에이터 분야 국제학술지 'Sensors and Actuators A: Physical'에 게재됐다.</p> <p contents-hash="f6913e95b14d2c6257f02aeb07bff7df1bdbed25ab946fb339319a2b92dcefda" dmcf-pid="PQKMPutWwb" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 [단독]'퀸' 아이들의 귀환…1월 신곡 발매 12-09 다음 이수정 한국IBM 사장 "기업 데이터 1%만 AI 활용…AX 최대 허들은 '전략 부재' 12-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
