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모션 에너지를 포집하여 전기를 생산하는 나노기술이 개발되어 큰 화제를 불러일으키고 있습니다. 산책하거나 조깅을 할때 생기는 모션 에너지를 이용하여 휴대폰 전원을 충전할 수 있는 공상과학 소설 속의 미래가 생생한 현실로 다가올 날도 머지 않은 것 같습니다.

조지아 공과대학(the Georgia Institute of Technoloy)에서 나노기술을 연구하는 종린왕(Zhong Lin Wang)박사는 일상생활 속에서 인간의 움직임에 의해 생성되는 미량의 모션 에너지를 포집하여 전기를 생산할 수 있는 친환경 나노 기술의 개발에 성공했습니다. 마찰전기 나노발전기(Triboelectric Generator or TENG)라 명명된 이 기술은 그동안 별다른 포집기술이 없어서 버려져야 했던 신체의 움직임에 의한 진동이나, 마찰, 파장에너지를 가용에너지로 전환시킬 수 있는 기술적 해결책을 제공한다는 측면에서 큰 의의를 갖습니다.

마찰전기 나노발전기는 구조가 제각기 다른 몇 개의 얇은 판들로 구성되어 있습니다. 각각의 얇은 판에는 아래 사진에서처럼 다른 구조의 나노회로가 이식되어 있죠. 이 나노회로들은 압축력을 가하거나 마찰을 가하면 발생하게 되는 전하(마찰전기)를 포집하여 전기에너지를 생산할 수 있도록 설계되어 있습니다.

Nano Surface, Image from the Georgia Institute of Technoloy

만약 신발에 이 나노 발전기를 설치한다면, 걷거나 달리는 과정 중에 발바닥으로 전달되는 압축력을 통해 전기를 생산하는 것이 가능합니다. 이론적으로는, 통행량이 많은 광장이나 쇼핑몰 등지의 바닥은 물론 많은 진동이 발생하는 차도와 철로에도 이 나노 발전기를 설치할 수 있습니다.

왕박사는 1세대 나노발전기는 기껏해야 시간당 한자리 수의 볼트를 생산했을 정도로 조약한 발전 성능을 보인 것이 사실이라고 고백합니다. 하지만, 그는 현재의 기술은 1000개의 LED로 구성된 화면을 환하게 밝힐 수 있을 정도로 진보했다고 설명했습니다. 그는 기술의 발전 속도를 고려할 때, 5년안에 이 기술이 상용화 되는 것은 일도 아니다는 자신감을 내비쳤습니다. (the Atlantic)

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