[과학을읽다]송전선 주변 자기장으로 드론 충전…고효율 에너지하베스팅 기술 개발 작성일 12-09 35 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">원형 자기장 수집해 전력 생산…초소형 드론·IoT 센서 자가전원 기술로 확장 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Y1YXPEaecd"> <p contents-hash="a4536442e0ebe0d309604afb07d443798c9cb565f2cfcdc823ff17599d99ef71" dmcf-pid="GtGZQDNdke" dmcf-ptype="general">송전선 주변에서 발생하는 미약한 자기장을 전력으로 바꾸는 기술이 국내 연구진에 의해 구현됐다. 전력 공급이 어려운 초소형 드론이나 야외 IoT 센서 등에 적용할 수 있는 차세대 자가전원 기술로 주목받는다.</p> <div contents-hash="a6eb0b04d717ec149c7e1ef40c0cc9ff6639b06a545fc683fa101da38ee0557b" dmcf-pid="HFH5xwjJkR" dmcf-ptype="general"> <p>한국생산기술연구원(생기원)은 송전선 주변의 원형 자기장을 효율적으로 수집해 전기로 변환하는 에너지하베스팅 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 생기원 에너지나노그룹 윤승하 수석연구원 연구팀은 기존 방식보다 전력 생산량을 크게 높일 수 있는 새로운 구조를 구현하는 데 성공했다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="87750cf37bf9a0406c69b6d7edabe2a1d57df7499057fbc3d8c3e27b6183f063" dmcf-pid="Xp5FeskLcM" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀 사진. 좌측부터 박재우 연구원, 윤승하 수석연구원, 양연희 연구원. 생기원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/akn/20251209142630173vqbx.jpg" data-org-width="726" dmcf-mid="W3mIzJQ9kJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/akn/20251209142630173vqbx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀 사진. 좌측부터 박재우 연구원, 윤승하 수석연구원, 양연희 연구원. 생기원 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="61f729e7a75669bd813a3356dbb272c86908e33b804f211bf9135941b6419c17" dmcf-pid="ZU13dOEoax" dmcf-ptype="general"><strong>대칭 진동 구조로 기존 대비 2배 전력 확보</strong></p> <p contents-hash="f737ecc960cb8bd47863a18329810c522ae9ce6533c1ca91e2f3ce526a5c45f0" dmcf-pid="5ut0JIDgNQ" dmcf-ptype="general">에너지하베스팅은 주변 환경의 물리적 에너지를 전력으로 전환하는 기술로, 이번 연구는 송전선에서 생성되는 교류(AC) 자기장의 변화를 활용한다. 자기장이 바뀔 때 자석에 작용하는 힘이 달라지고, 이 힘이 피에조(Piezoelectric) 소재를 휘게 하면서 전기가 만들어진다. 피에조는 반복적 변형이 클수록 전기 출력이 증가하기 때문에 공진 상태를 유지하는 것이 중요하다.</p> <p contents-hash="292035b02f66670d4363bbb1844790a7f130c4a9bd6b53176e5f8e0c0b09ff1b" dmcf-pid="17FpiCwagP" dmcf-ptype="general">연구팀은 기존 방식에서 한쪽 자석만 움직이던 구조를 개선해 피에조를 중앙에 고정하고 양쪽에 반대 극성의 자석을 배치한 '대칭 진동 구조'를 새롭게 설계했다. 송전선 주변의 교류 자기장이 방향을 바꿀 때마다 두 자석이 동일한 방향으로 진동하며 피에조 변형을 극대화해 기존 방식보다 약 두 배의 전력을 생산할 수 있었다.</p> <p contents-hash="e1186623958493375edfbf539a75cc8f6db0856c9a71923c8c7b1d5cde17bf79" dmcf-pid="tz3UnhrNk6" dmcf-ptype="general">또한 자석 주변에 자기장을 집중시키는 자속 집중 장치(Magnetic Flux Concentrator, MFC)를 적용해 약한 자기장에서의 전력 변환 효율을 20% 이상 향상시켰다.</p> <p contents-hash="d7f6ffebafcd1c7adaedc430a02207c4685b26aa924a3991294d0333ed3b023d" dmcf-pid="Fq0uLlmjg8" dmcf-ptype="general">연구팀은 헬름홀츠 코일을 이용해 10가우스(Gauss) 이하의 송전선 주변과 유사한 자기장 환경을 구현해 성능을 검증했다. 실험 결과, 개발된 하베스터는 5.4Gauss 수준의 미약한 자기장에서도 25.2mW/㎤의 전력 생성이 가능한 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="7349e0b56a5c9b52e65db63aee7ab0de35898318fc0474727d3aa56a3f9d2e40" dmcf-pid="3Bp7oSsAc4" dmcf-ptype="general">이번 기술 성과는 생기원 대표과제로 수행됐으며, 관련 기술에 대한 국내 특허 2건이 등록됐다. 연구 결과는 센서·액추에이터 분야 국제 저명 학술지 '센서스 앤드 액추에이터스 A: 피지컬(Sensors and Actuators A: Physical)'에 게재됐다.</p> <p contents-hash="e2191d26f672d7992370c3c2386ed3bcf2c140cf8b3ff27e6296189df170001d" dmcf-pid="0bUzgvOccf" dmcf-ptype="general">윤승하 수석연구원은 "송전선 주변의 미약한 자기장만으로도 전력을 얻을 수 있는 기술"이라며 "향후 송전설비 주변 IoT 센서나 초소형 드론 등에 적용해 상시 운용 가능한 자가전원 플랫폼으로 발전시킬 계획"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="34dfc46aa8284b2ddb97fd1081dbe0b04f46f44f9eddd9085bf8911c3ed0a2d7" dmcf-pid="pKuqaTIkjV" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 정부, AGI 시대 대비 '넥스트AI' 내년 하반기 설립한다 12-09 다음 FIFA, 북중미월드컵서 전·후반 '수분 공급 휴식' 시행 12-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
