세상을 밝혀주는 빛은 비단 별과 달, 태양의 힘만 있는 것은 아닙니다. 꺼지지 않는 전원버튼으로 이 세상은 밝은 빛 아래 돌아가고 인간은 편리한 삶을 영위할 수 있습니다. 특히 새로운 현대 문물의 시대를 연 스마트폰은 가장 간단하면서도 편리한 생활의 중심이 되고 있습니다. 하지만 여전히 전류를 통한 에너지 공급을 받아야지만 전기를 사용할 수 있기 때문에 짧은 생명력의 배터리 문제는 늘 불편함으로 작용되기도 하는데요.

 

 

만약, 전원 버튼이 없고, 배터리 충전 없이도 에너지 공급을 받을 수 있다면 어떨까요? 나도 모르게 버려지는 일상 속 에너지를 모아 전기에너지를 생산하는 ‘에너지 하베스팅’에 대해 알아보겠습니다!

 

 

곳곳에 숨어 있는 에너지원을 찾아라! ‘에너지 하베스팅’

 

 

 

‘에너지 하베스팅’은 버려지는 에너지를 모아 전기에너지로 변환하여 사용하는 것으로 사람의 움직임이나 진동, 빛, 열 등에서 주로 발생하게 됩니다. 전류를 흘려 에너지를 생산하는 것이 일반적인 에너지 공급이라 여겨졌지만 사실 사람이 움직이는 동작에서도 에너지는 발생하는데요. 물론 미비한 전력 발생이지만 용도에 따라서는 배터리 충전 없이 계속 전기를 얻을 수 있다는 편리함이 ‘에너지 하베스팅’에 주목하게 하는 가장 큰 이유입니다.

 

 

작게는 실내 조명등부터 크게는 태양, 바람과 같은 자연 에너지에서 얻을 수 있는 에너지까지, 작지만 큰 힘이 될 수 있는 에너지 하베스팅은 여러 가지 종류로 설명할 수 있는데요. 하나하나 살펴보겠습니다!

 

 

에너지 하베스팅 종류

 

 

 

 

1) 신체 에너지 하베스팅 : 앉았다 일어설 때, 걷고 뛸 때 등 신체의 움직임을 통해 발생하는 신체 에너지는 몸에서 발생되는 온도와 기계의 온도차를 이용하여 압전에너지 기술을 발전시켜 에너지를 공급받을 수 있습니다. 주로 시계, 만보기, 신체 보조기구 등 일상적으로 몸에 소지하여 움직임의 수치를 젤 수 있는 곳에서 에너지 하베스팅의 사례를 엿볼 수 있는데요. 우리 몸에서 발생하는 에너지를 모아 전기에너지로 변환할 수 있다고 하니 정말 신기하지 않나요?

 

 

* 압전에너지 기술 : 압력이나 진동을 가해 발생하는 전기로 외부의 자극으로 인해 발생되는 에너지를 말합니다.

 

 

 

 

2) 진동 에너지 하베스팅 : 진동이나 압력을 가해 압전소자를 발전시켜 에너지를 생산하는 방식인 진동 에너지 하베스팅은 외부 자극으로 전기에너지를 얻기 때문에, 내부에 가해지는 힘에도, 외부에서 가해지는 힘에도 모두 에너지를 필요로 합니다. 가령 자전거를 움직이기 위해 페달을 돌리며 회전운동이 일어나야 에너지를 얻을 수 있듯 진동에너지는 생활 속에서 다양한 방식으로 에너지를 얻을 수 있는 실용 에너지입니다.

 

 

 

3) 열에너지 하베스팅 : 산업현장에서 발생하는 수많은 폐열, 이제는 폐열도 모아 에너지를 만들 수 있습니다. 잔열과 자연온도차를 이용한 열전대 발전방식을 이용하여 전기에너지를 얻을 수 있는 열에너지 하베스팅은 산업 현장뿐만 아니라 인체 온도에서 나오는 열에서도 얻을 수 있는데요. 늘 우리 일상생활 속에서 만날 수 있는 열로 전기에너지를 얻을 수 있다니 보다 자유로운 에너지 공급이 가능하겠죠?

 

 

이 외에도 스마트폰, TV, 라디오 등 전파로부터 에너지를 수확하는 RF 에너지 하베스팅과 주변 토양에서 생기는 위치를 승압하여 에너지를 전달하는 에너지 하베스팅도 있습니다.

 

 

 

 

이처럼 에너지 하베스팅은 ‘환경발전’이라고도 불리며 다양한 장소, 다양한 행위에 의해 발전할 수 있다는 특징이 있습니다. 극소량의 전력을 생산하지만 에너지 하베스팅에 주목할 수밖에 없는 이유는 앞서 말씀드렸다시피 ‘편리함’에서 찾을 수 있는데요.

 

 

생활의 편리함을 전해주고 환경적 측면에도 도움이 되는 에너지 하베스팅은 미국, 중국, 일본에서는 이미 상품화 될 정도로 떠오르는 에너지 기술입니다. 에너지 하베스팅은 전 세계적으로 2020년까지 44억 달러까지 성장세를 탈 것으로 예상되면서 미래 에너지에 한 발짝 다가선 에너지 공급체로 손꼽히고 있는데요. 세상에 버려지는 에너지 없이 유용하게 활용될 수 있는 에너지 기술이 더욱 발전하길 기대해보겠습니다^^!

 

 

이미지출처_클립아트코리아/포토애플