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패이브젠(Pavegen)과 같은 기업의 활동으로 인도를 걷는 것만으로도 전기를 생산할 수 있는 스마트 시티가 등장할 날이 멀지 않았음을 보여주지만 비싼 비용으로 인해 쇼핑센터, 경기장과 같은 공공장소에 설치하기가 어려웠다. 하지만 이번에 위스콘신-매디슨 대학에서 개발된 신기술을 이용하면 같은 접근법의 기술을 사용하면서 기존 바닥 시공비와 유사한 에너지 수확 마감재 개발이 가능해지게 되었다. 패이브젠의 타일이 전자기 유도를 이용하여 발전하는 방식인 것에 비해 위스콘신-매디슨 연구팀의 마루바닥은 마찰전기(triboelectric) 효과를 이용하는 재료를 개발함으로써 가능해진 것이다. 이 원리는 이미 의복이나 터치스크린을 통해 전기를 수확하는 장치 개발을 위해 많이 응용되고 있다. 연구팀이 ldquo;길가(roadside) 에너지 수확'이라고 부르는 이런 접근은 풍부한 에너지가 존재하는 곳에서 잉여 에너지를 수확하는 개념을 말한다. 연구 책임자 슈동 왕(Xudong Wang)은 ldquo;지금까지 인간의 활동으로부터 많은 에너지를 수확해 왔다. 한 가지 방법은 신체에 부착하는 장치를 개발하는 것이고 다른 한 가지는 계속해서 접촉하는 장치를 이용하는 것이다. 기본은 가장 많이 사용하는 곳에 집중하는 것 rdquo;이라고 말했다. 왕교수는 자동차 타이어에서 전기를 수확하는 방법도 제안한 바 있다. 그것은 두께 1 mm 미만의 셀룰로스 나노섬유(nanofibers)를 이용하여 전기를 수확하는 방법으로 이번 나무 마루 바닥재에도 적용된 것이다. 화학적 처리를 한 나노섬유는 처리하지 않은 나노섬유와 접촉할 때 진동을 일으킨다. 이렇게 생산된 전기는 조명, 배터리 충전, 기타 건물 유지에 사용될 수 있다. 나노섬유는 상대적으로 저렴하고 기존 바닥재의 목재 펄프에 내장할 수 있어 재활용성과 확장성이 기존 에너지 수확용 마감재보다 높고 나무 바닥재와 유사한 내구성을 가진다. 연구팀이 실험실 바닥에 설치한 수확 장치로 수백만 회 반복 실험한 결과 아무런 문제도 찾을 수 없었다. 이 결과는 나노 에너지(Nano Energy)에 발표되었다. 인간의 활동을 전기로 바꾸는 연구가 활발히 진행되고 있는데, 저렴한 바닥재로 에너지를 수확할 수 있다면, 층간소음을 유발하는 아이들의 활동을 에너지원으로 바꿀 수도 있을 것이다. |
