[한국기술뉴스] 한국세라믹기술원 소재융합고도화연구본부 정영훈 본부장 연구팀은 압전 효과를 이용해 전기 생산 효율을 향상시키는 풍력에너지 생산 장치를 개발했다. 개발된 기술은 인제대학교 산학협력단을 통해 2018년 12월 10일 특허를 출원(출원번호 제1020180157931호)했다. 특허 명칭은 '압전 효과를 이용한 풍력 발전 장치’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

풍력에너지는 자원을 소모하지 않아 무한정 생산이 가능합니다. 대표적인 신재생 에너지원으로 주목받고 있습니다. 바람을 이용해 풍력발전기의 프로펠러를 회전시킴으로써 운동에너지를 전기에너지로 변환합니다. 즉, 내부에 연결된 모터가 함께 회전해 전기에너지를 만듭니다. 모터를 장기간 관리하지 않고 사용하거나, 모터가 너무 빠른 속도로 회전할 경우 과부하가 발생해 폭발이나 화재가 발생할 수 있습니다.

한국세라믹기술원 연구팀은 압전 효과를 이용해 모터를 사용하지 않고 풍력에너지를 생산하는 방법을 개발했습니다.

장치의 상부에는 캔틸레버 형태의 압전 소자가 위치합니다. 하부에는 회전날개가 위치합니다. 바람에 의해 날개가 회전하면, 상부면에 부착된 자석이 함께 회전합니다. 압전 소자의 말단에 부착된 자석은 회전하는 상부면 위의 자석과 상호작용해 진동시킵니다. 압전소자는 진동과 변형을 전기에너지로 변환 시켜 풍력에너지를 생산합니다.

필요에 따라 압전 소자를 회전날개의 하부면에도 설치해 전력생산 효율을 증가시킬 수 있습니다.

본 기술은 풍력에너지의 모터를 사용하지 않아 모터의 유지 보수가 필요하지 않습니다. 이를 통해 모터의 과부하 문제를 개선해 안전하고 효율적인 풍력에너지 생산에 기여할 것으로 기대됩니다.