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KIST "달리는 차 압력으로 도로서 친환경 전기생산 가능"

송고시간2018-03-09 12:00

유해 '납' 성분 없이 고분자로 발전장치 제작…기존보다 출력 5배 높아

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 차량이 지나갈 때 압력으로 전기를 생산하는 도로용 압전 발전장치를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 강종윤 전자재료연구단장팀이 유연한 고분자인 '이소불화비닐(Poly Vinyldienfluoride·PVDF)'을 이용해 도로용 압전 발전장치를 제작했다고 9일 밝혔다.

연구진이 만든 장치는 기존 도로용 압전장치와 달리 유해 성분인 '납'이 들어가지 않는다.

사람의 건강은 물론이고 환경에도 해로운 납을 사용하는 것이 도로용 압전장치 상용화에 주요 걸림돌로 지적받아 왔는데, 이번에 이 문제를 해결한 것이다.

새 압전 발전장치는 지금껏 개발된 세라믹 기반 도로용 압전 발전장치보다 성능도 뛰어나다.

가로 30cm, 세로 30cm 면적의 발전장치에서 생산하는 전력은 최대 620.2mW(밀리와트)로, 기존 장치의 출력보다 5배 이상 높다.

KIST 연구진이 개발한 압전 발전장치의 모습. [KIST 제공]

KIST 연구진이 개발한 압전 발전장치의 모습. [KIST 제공]

아울러 새 압전 발전장치는 1천만 번 이상의 물리적인 충격을 받아도 기능이 저하되지 않을 정도로 내구성이 뛰어났다.

중부내륙고속도로 여주 시험도로에 이 장치를 설치한 뒤, 이 위로 910kg짜리 자동차와 1천710kg짜리 트럭을 시속 80km로 달리게 했을 때도 기능 저하 없이 전기를 생산해냈다.

압전 발전장치를 도로 아래 설치한 뒤 성능을 시험하고 있는 모습. [KIST 제공]

압전 발전장치를 도로 아래 설치한 뒤 성능을 시험하고 있는 모습. [KIST 제공]

이번 연구의 공동교신저자(2명) 중 한 명인 김상태 KIST 박사는 "버려지는 에너지를 전기 에너지로 수확하는 '에너지 하베스팅'(energy harvesting) 기술의 상용화를 앞당길 수 있다는 측면에서 연구의 의미가 크다"고 밝혔다.

또 다른 교신저자인 강종윤 단장은 "도로뿐 아니라 다양한 환경에서도 발전에 있어 핵심적인 기능을 수행할 수 있으리라 기대한다"고 말했다.

연구의 공동교신저자인 KIST 강종윤 단장(왼쪽)과 김상태 박사. [KIST 제공]

연구의 공동교신저자인 KIST 강종윤 단장(왼쪽)과 김상태 박사. [KIST 제공]

연구결과는 지난달 27일 국제 학술지 '어플라이드 에너지'(Applied Energy) 온라인판에 실렸으며 관련 기술은 국내 특허 및 미국 특허로 등록됐다.

sun@yna.co.kr

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