[스크랩] 영하 70도서 超전도 현상 일으켜… 無손실 送電 `꿈의 기술` 성큼, 누르면 전기 나오는 ‘스펀지 나노발전기’ 개발

영하 70도서 超전도 현상 일으켜… 無손실 送電 '꿈의 기술' 성큼

• 이영완 과학전문기자

입력 : 2015.08.19 03:00

獨 막스플랑크연구소 개발

초전도체에 액체질소를 부어 극저온으로 만들면 자석을 밀어내 공중에 띄운다. 이를 응용한 것이 자기 부상(磁氣 浮上) 열차이다. /CERN 제공

 

바다 건너까지 아무런 손실 없이 전기를 보낼 수 있는 꿈의 기술이 눈앞에 다가왔다. 독일 막스플랑크 화학 연구소 미카일 에레메츠 박사 연구진은 국제 학술지 '네이처' 인터넷판 17일자에 "섭씨 영하 70도의 황화수소 금속에서 전기저항 없이 전류가 흐르는 초전도(超傳導) 현상을 관측했다"고 밝혔다.

1911년 영하 270도에서 처음으로 초전도 현상이 발견된 이래 과학자들은 더 높은 온도에서 작동하는 초전도체를 찾기 위해 경쟁을 벌였다. 지금까지 기록은 영하 110도였는데 이번에 영하 100도 벽을 훌쩍 뛰어넘은 것이다. 이 기술은 초전도 전선을 이용한 무손실 송전(送電), 자기부상열차 개발 등에 큰 도움이 될 것으로 전망된다.

현재 발전소에서 생산한 전기가 가정에 오기까지 4% 이상이 사라진다. 구리 전선의 전기저항으로 열이 발생하기 때문이다. 미국에서만 한 해 22조원이 송전 과정의 전력 손실로 사라진다. 국내에서도 매년 1조2000억원이 넘는 전력 손실이 발생한다.

독일 연구진은 대기압보다 150만배 강한 압력으로 황화수소를 압축해 초전도체 금속을 만들었다. 특히 이번에 초전도 현상을 확인한 영하 70도는 지표면에서 가능한 온도라는 점에서 상온(常溫) 초전도체의 개발 가능성을 더욱 높였다. 미 해군 연구소의 이고르 마진 박사는 네이처에 실린 논평에서 독일 연구진의 발견에 대해 "초전도체의 '성배(聖杯)'를 찾은 것"이라고 평가했다.

 

 

누르면 전기 나오는 ‘스펀지 나노발전기’ 개발

울산=장지승기자 jjs@sed.co.kr

간단히 누르는 동작만으로 전기를 만드는 나노발전기가 개발됐다. 출력도 기존 대비 10배 이상 증가돼 나노발전기 상용화를 앞당길 전망이다.

20일 유니스트(울산과학기술대학교·UNIST)에 따르면 이 대학 신소재공학부 교수팀은 실리콘 물질을 눌러서 전기를 얻는 새로운 나노발전기를 개발했다.

스펀지처럼 많은 구멍이 뚫린 구조에 금속 입자를 집어넣어 정전기를 발생시키고 여기서 전기를 얻는 방식이다.

백정민 교수는 “공기층을 따로 만들어야 했던 기존 정전기 기반 나노발전기의 문제를 해결해 여러 곳에 활용할 수 있다”며 “기존에 박막을 활용하던 나노발전기보다 출력 전력도 10배 이상 크게 증가했다”고 설명했다.
그는 또 “공기층이 필요 없어 넓은 면적으로 만들기 쉬운데다 유연하고 내구성이 높아 안정적으로 높은 전력을 생산할 수 있다”며 “다양한 환경이나 상황에서 활용할 수 있다”고 덧붙였다.

연구팀은 새로운 나노발전기를 이용해 어떤 위치에 얼마만큼의 충격이 오는지 확인하는 ‘압력 분포 측정 센서’와 밟으면 전기가 나오는 ‘대면적 매트’, ‘자가 전기 충전기’ 등을 만들었다.

백 교수는 “새롭게 개발한 스펀지 나노발전기는 누르거나 밟음으로써 생기는 압력뿐 만 아니라 바람이나 파도의 힘을 이용해서도 전기를 생산할 수 있다”며 “현재까지 보고된 세라믹 기반의 나노발전기 중 가장 높은 향상을 보여 정전기 기반의 나노발전기의 상용화를 앞당길 것”이라고 기대했다.

이번 연구 결과는 재료 분야의 세계적인 저널 ‘에너지와 환경과학(Energy& Environmental Science)’ 저널에 11일자 온라인판 게재됐다.

출처 : 학성산의 행복찾기

글쓴이 : 학성산 원글보기

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