에코 롱롱

우리 친구들, 많은 물의 양으로 낙차를 이용해 에너지를 만들거나 바닷물의 염도차, 온도차로 에너지를 만들 수 있다는 사실을 알고 있죠. 그런데, 우리나라의 한 연구팀이 적응 양의 물방울로도 전기 에너지를 생산할 수 있는 친환경 발전기술을 개발했다고 해요.

“움직이기만 해도 생기는 땀이나 대기 중 흩날리다 사라지는 수분을 에너지원으로 활용할 수 없을까?”라고 궁금해하던 교수님이 연구를 시작했는데요. 전도성 탄소 나노 입자가 코팅된 면 섬유에 물을 조금 떨어뜨리면 젖은 곳과 마른 곳으로 나눠지면서 적은 양의 전기 에너지가 만들어진다는 것을 발견했다고 해요. 물 속의 수소 이온을 끌어당기는 전도성 탄소 나노 입자를 통해 전압이 발생하고, 수소 이온을 빠르게 이동시키는 면 섬유에 의해 전자의 흐름이 유발돼 전류가 생성된 것이죠. 물이 완전 증발하기까지 수소 이온이 천천히 이동해 약 1시간 동안 발전이 가능하다고 해요.

하지만 물이 완전히 마르게 되면 전기를 발생시킬 수 없어서 주기적으로 물을 떨어뜨려야 하는 불편함이 있어요. 이를 보완하기 위해 조해성 물질인 염화칼슘을 활용했다고 하는데요. 조해성 물질이란, 공기 중에 있는 수분을 흡수하여 스스로 녹는 물질이랍니다. 물에 어느 정도 농도의 염화칼슘을 섞은 용액을 탄소 입자가 코팅된 면 섬유 한 쪽에 묻혔더니 2주 동안 발전이 지속됐다고 해요. 이렇게 개발한 자가발전기 6개를 직렬로 연결해 20mW LED 불빛을 켜는 데 성공했다니 놀랍지 않나요?

이 기술은 장소나 환경에 제한을 받지 않고 전기를 활용할 수 있어 자연환경에 영향을 많이 받는 신재생에너지 발전의 단점을 보완할 수 있다는 장점이 있어요. 또 쉽게 구할 수 있는 재료로 쉽게 발전할 수 있어서 다양한 사물 인터넷, 웨어러블 기기 등에도 활용할 수 있다는 가능성도 있답니다.

일상생활에서 사소한 궁금증으로 시작한 연구가 놀라운 결실을 맺은 것처럼 우리 친구들도 평소 새로운 에너지에 대한 상상과 고민은 많이 해보면 나중에 엄청난 결과를 탄생시킬 지도 몰라요~ 우리 친구들이 만들 친환경 에너지를 기대할게요^^

▲대기 중의 수분을 흡착하는 염화칼슘을 활용해 자연의 수분 순환 과정을 모사한 발전기 (출처:KAIST)

참조: 「물 몇 방울만 있으면 전기 만들 수 있다」 『KBS』 2019. 12. 16.