도쿄대가 세계 최고 효율의 음력발전(音力)을 공개

음력, 양력할 때 그게 아니라 음(Sound)으로 발전을 진행하는 음력 발전 기술을 도쿄대학이 공개했다.

사람의 소리, 주변 소음, 음악 등의 음을 활용해 발전하는 방식인데, 사람의 음성과 같은 생활 속의 소리로도 발전이 가능하다는 게 특징이다.

소자도 그렇게 두껍지 않은데, 총 두께가 50마이크로미터 정도라고 한다. 압전재료(PVDF)를 포함한 나노 파이버 시트 등이 3층 구조로 되어 있다고 한다. 통기성(공기가 통한다)도 있다.

부하저항에 따른 전력밀도(제곱미터당 와트)를 보여주는데 115데시벨의 음원에 대해서 최대 8.2W/제곱미터의 전력을 생산한다고 발표했다.

피크 시에는 전압이 396V, 전류가 79.9마이크로 암페어 정도가 흐르고 음원에서의 데시벨은 108dB 정도면 최대라고 한다.

음력 발전으로는 세계 최고 수준이라고 한다. 당연히 태양전지나 풍력 발전보다는 훨씬 낮은 수준이기는 하지만, 음력이라는 특성을 고려했을 때에는 좋은 수준이다.

중국의 중국과학원 등이 개발한 음력 발전 소자는 5.4W/제곱미터 수준이라고 한다. 걔네는 초박형(두께가 얇은)도 아니라고 한다.

TV아사히 계열 ANN에서 유튜브 상으로도 뉴스가 올라왔었는데 초상권 때문인지 삭제됐다.

실제 실험에서 마스크에 음력발전 소자를 달아놓고 말을 하니까 LED에 불이 들어오는 걸 테스트했다. 마스크로 사용하면 사람의 호흡에 따라 무언가를 측정하는 그런 식으로 쓸 수도 있을 거 같다.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666998623000741

High power density nanomesh acoustic energy harvester for self-powered systems

논문의 링크를 첨부한다. 당연하지만 영어로 되어 있는 논문이다.

한편, 일반적 대화(왼쪽), 음악(오른쪽)의 전압 변화를 보면 음악 쪽이 안정적인 전압을 갖고 있다.

가장 적용하기 좋은 분야는 역시 사물인터넷 쪽 인 거 같고, 음악이 계속 나오는 곳하면 카페, 마트, 기타 상업건물 등이 떠오른다.

단점으로는 오히려 너무 얇아서 큰 소음이 나면 소자에 변형이 가해지거나 망가질 수도 있는 점일 듯하다.

또한, 와트시(Wh)가 어느 정도인지 나와 있지가 않은 것도 있다. 예를 들어 음악을 한 시간 틀어놓고 전력이 얼마나 만들어졌는 지 뭐 이런 데이터가 없다는 점도 문제인 듯하다.