한국과학기술원(KAIST)은 주변의 미세한 진동 에너지를 전기로 바꿔 외부 전력 없이도 이산화탄소 농도를 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
최근 산업계에서 이산화탄소 배출량 규제 흐름이 확산하면서 효율적이고 지속적인 이산화탄소 모니터링 시스템에 대한 요구가 커지고 있다. 기존 이산화탄소 모니터링 시스템은 배터리나 유선 전원에 의존해 설치와 유지 보수에 제약이 따른다.
전기·전자공학부 권경하 교수팀은 중앙대 류한준 교수팀과 공동연구를 통해 에너지 하베스팅(일상생활에서 버려지는 진동, 압력 등 에너지를 수확해 전기 에너지로 변환할 수 있는 기술)을 이용해 외부 전력 없이 작동할 수 있는 자가발전 무선 이산화탄소 모니터링 시스템을 개발했다.
이는 산업 장비나 배관에서 발생하는 진동을 전기로 바꾸는 ‘관성 구동 마찰전기 나노 발전기’ 기술이다. 나노 발전기에 탄성 스프링을 결합, 미세 진동을 증폭시키고 공진 현상을 유도해 0.5㎽(밀리와트)의 전력을 안정적으로 생산해 냈다. 생산된 전력은 이산화탄소 센서와 저전력 블루투스 통신 시스템을 구동하는 데 사용됐다.
권경하 교수는 “앞으로 다양한 센서를 통합한 자가발전형 환경 모니터링 플랫폼의 기반 기술로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘나노 에너지’(Nano Energy) 지난 1일 자에 실렸다.
헬로티 이창현 기자 |
