파동을 이용한 발전시스템 개발, 제6에너지로 명명
전기를 발생시키는 피에조를 누르거나 타격을 하여 발전하는 기존의 압전발전을 크게 향상시켜 피에조에 파동을 주어 전기를 일으키는 파전시스템이 개발되어 석탄-원자력-수력-풍력-태양광에 이은 제 6의 에너지로 명명될 수 있을 지 관심을 끌고 있다.
파전시스템을 10여년 동안 개발해 온 A업체의 고모사장은 최근 기존 압전 발전장치보다 6배 이상 더 전기가 발생하는 파전장치를 선보이며 판매에 돌입했다. 이 파전시스템은 여러개를 나열시키기 쉬워 원하는 만큼 나열했을 시 일반 태양광이나 풍력보다 많은 전기를 만들 수 있는 장점이 있다. 태양광이나 풍력에 드는 투자비와 장소대비 훨씬 적게 들기에 적은 자금으로 많은 전기를 양산할 수 있다.
고선은 최근부터 유투브, 인터넷 판매 등으로 판매를 시작했는데 이러한 특장점으로 과학교재로서 압전장치를 구입해야 하는 초등학생 중학생 고등학생은 물론 대학생과 일반인, 새로운 에너지원을 개발하고 있는 발명가들 등 다방면에서 관심이 폭증하여 판매가 신장되고 있다.
이 파전 시스템은 압전발전을 기초로 하지만 두 가지의 기술을 더 했기 때문에 효율이 월등하다.
첫째는 특수 금속합금으로 미세하게 구부러진, 마치 비행접시같은 원형의 얇은 판을 만들어 원형판 가운데에 피에조를 장착했다. 금속원형판은 휘었다가 복원되도록 개발되어 휘었다 복원되는 동안 원형금속판이 떨리는 파동을 생성한다. 원형박판의 가운데 위치한 피에조에 금속원형판이 떨리는 힘이 가운데 위치한 피에조로 몰리게 고안되어 더욱 더 강한 충격을 기존보다 더 많은 시간동안 피에조에 가하게 함으로써 압전보다 더 큰 전기를 생산한다.
미세하게 구부러진 원형금속판에 파동을 가했을 때 금속판은 반대편으로 휘어 졌다가 특수 고안된 자체적인 탄성회복력으로 원위치되면서 마치 꽹과리나 징 처럼 떨리면서 피에조에 1초정도의 충격파를 주게 된다. 이 1초 정도의 시간에 지속적으로 피에조에 파동을 주게 되어 12번의 전기를 발생시키게 되어 끊임없는 양질의 전기가 발생한다는 것이다.
기존 압전기술을 혁신한 또 하나의 기술은 피에조의 크기를 10센티미터까지 늘이는 동시에 두겹 세겹으로 적층하여 전기발생량을 크게 증가시켰다는 점이다. 피에조 적층기술과 피에조의 크기를 확대하는 기술은 세계 어디에도 찾아 보기 힘들다. 지금 전 세계적으로 나와 있는 압전 피에조의 최대 크기는 직경 2.5센티미터가 한계다. 이를 고선은 10센티미터 까지 늘이면서 적층까지 실현했다. 압전에서 전기를 일으키는 원천인 피에조의 크기를 늘이고 두겹 세겹으로 적층함으로써 발생하는 전기의 양을 기존보다 최소 6배이상 향상시킨 것이다.
고선은 이러한 파전시스템을 다양하게 적용하여 많은 전기를 생산, 기후변화와 신재생에너지 확충에 기여할 방침이다. 최우선적인 적용방안은 유체력을 접목한 것이다.
유체력은 흐르는 힘을 말한다. 즉 바람이나 시냇물 강 등 흐르는 힘을 이용하여 파전시스템에 힘을 가해 파동을 피에조까지 전달하는 방법이다.
소풍력기에다 고선의 파전시스템을 접목할 경우 약한 바람에도 파전시스템을 작동시킬 수 있어 전기를 일으킬 수 있는 것이 가장 큰 장점이다. 모든 옥상에 소풍력 블레이드를 달아서 파전시스템과 접목할 경우 옥상에는 풍량이 충분하기 때문에 엄청난 양의 전기를 얻을 수 있다. 자기장을 이용한 일반 발전기를 달 경우에는 발전기 회전자의 토르크를 일으키려면 센 바람이 필요하지만 파전시스템의 원형금속판을 퉁겨 작동시키는 데는 약한 바람에도 충분하다.
지하철이나 기차의 일정개소에 파전시스템을 달 경우 기차의 진행에 따라 발생하는 바람에 파전시스템을 작동시킬 수 있다. 심지어 자동차의 일정개소에 달아도 된다.
또한 일반 도로에 달아도 움직이는 자동차의 바람에 발전할 수 있다.
이 밖에 선박에 달아도 바다에서 부는 바람에다 선박의 진행에 따라 부는 바람, 파도의 진행에 따라 얻는 에너지로 파전시스템을 돌릴 수 있다.
특히 흐르는 물에 블레이드를 장치하여 파전시스템을 작동, 전기를 발생시킨다.
이처럼 유체를 이용한 발전에 압도적인 우위를 점유할 가능성이 넘쳐 난다. 완전 친환경이면서 원가가 매우 적게 먹힌다.
이러한 획기적 에너지에 민관산학연이 관심을 갖고 상용화에 집중해야 할 것이 촉구된다.