[신화망 워싱턴 7월 22일] (저우저우(周舟) 기자) 중국 과학자가 미국 응용물리학회지인 ‘어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)’ 최신호에 발표한 논문을 통해 다리에 착용할 수 있는 휴대 가능한 발전설비를 개발했다고 밝혔다. 보행 시 무릎 굽힘으로 발생하는 운동 에너지를 포착해 발전하는 이 기기는 웨어러블 건강 모니터링기 등의 전력 공급에 사용될 것으로 전망된다.
홍콩중문대학 기계자동화엔지니어링학과 랴오웨이신(廖維新) 교수 및 연구팀은 압전 섬유 복합소재와 연결봉을 이용해 엔진 크랭크와 유사한 구조를 함유한 기기를 설계했다. 이 기기의 무게는 307g에 불과하다. 다리에 이 기기를 착용하면 사람이 걸을 때 무릎의 자연 굽힘으로 발생하는 운동 에너지를 포착해 전기에너지로 전환할 수 있다.
이 기기를 착용하고 시속 4km로 걸을 때 기기의 출력 파워는 1.6μW이다. 연구진은 피검자가 이 기기를 착용하고 걸을 때와 착용하지 않고 걸을 때의 호흡 상태를 비교하고, 이 기기를 착용하면 보행 시 별도의 힘을 쓰지 않아도 된다는 결론을 얻었다.
이제까지 휴대형 에너지 채집 기기는 걸을 때 생기는 진동을 이용해 발전했으므로 효율이 낮은 편이었다. 랴오웨이신 교수는 사람의 보행 주파수가 매우 느리므로 진동 중에 에너지를 수집하는 효율이 비교적 낮다며 반면에 이번에 개발한 기기는 무릎 굽힘으로 생기는 운동 에너지를 이용해 발전하므로 이런 제약을 피했다고 말했다.
연구원은 새로운 인체 운동 에너지 채집 기술은 웨어러블 기기의 발전을 촉진할 수 있고, 웨어러블 건강 모니터링기 등이 ‘자가 전력 공급’을 실현할 수 있도록 함으로써 사용자들이 늘 충전해야 하는 불편함에서 벗어날 수 있다고 소개했다.
원문 출처: 신화사
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