[오늘의 과학자]공기방울로 전기에너지 만든다

머니투데이

류준영 기자

자기장의 유무에 따른 공기방울이 받는 힘평형 상태 변화/자료=단국대

공기방울 움직임을 통해 전기에너지를 생산하는 기술이 개발됐다.

단국대 송영석 교수(교신저자)가 주도하고 서울대 윤재륜 교수가 참여한 이번 연구는 친환경 재생에너지 생산에 기여할 것으로 기대된다.

송영석 교수/사진=단국대

3일 연구팀은 끓는 물이나 떨어지는 폭포수, 탄산 음료 등 일상 생활에서 흔히 볼 수 있는 공기방울을 자기유체(전기가 흐를 수 있는 액체)에 넣어 전자기장 변화를 줌으로써 친환경 에너지 생산이 가능하다고 밝혔다.

자기유체는 나노(10억분의 1미터)크기의 산화철이 분산돼 있어 외부 자기장에서는 마치 고체 자석처럼 바뀌게 된다.

이러한 자기유체에 공기방울이 지나가면 산화철 입자가 움직이게 되고 이에 따라 자기장도 변하게 된다. 전자기장의 변화는 곧 전자를 유도하게 돼 전기 에너지를 생산하게 된다.

에너지 생산효율은 공기방울의 크기와 외부 자기장의 세기, 감긴 코일의 수, 유체의 속도 등에 의해 다르다.

예컨대 공기방울 지름 4mm, 자기장 세기 1100mT, 감긴 코일의 수 2000번, 유체의 속도 500 μl/min(분당 마이크로리터)에 전압은 460μV, 전류는 0.3mA 조건으로 실험할 경우 에너지 생산 효율은 9.26%를 기록했다

석탄과 같은 화석연료와 원자력을 대체할 수 있는 무공해 에너지인 태양열(광)·풍력·수력·지열 등은 환경 파괴 및 복잡한 장치, 낮은 효율 등이 문제로 거론되고 있다.

이번 기술은 환경에 영향을 전혀 주지 않는 데다 매우 간단한 방법을 활용해 에너지를 얻을 수 있다.

이번 연구성과는 에너지 분야의 권위지인 '나노 에너지' 1월호 표지 논문으로 게재됐다.