발걸음을 깨끗한 전기로 바꿔보세요.

청정에너지 및 지속가능한 개발 경진대회에서 만난 서로 다른 대학 출신의 다섯 명의 학생들은 금세 같은 생각을 갖게 되었고, 청정에너지원을 개발하기 위한 특별 프로젝트에 함께 참여하게 되었습니다.

한 단계마다 30초 동안 불이 켜집니다.

2023년 10월 초, 팀은 스텝너지 프로젝트 연구를 시작했습니다. 혼잡한 도시에서 사람들의 출퇴근에서 에너지를 활용하자는 대담한 아이디어를 바탕으로, 팀은 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것과 관련된 수많은 문헌을 연구하기 시작했습니다.

그룹 리더인 추 응옥 마이(현재 오리건 주립대학교에서 원격 학사 학위를 취득 중)에 따르면, 베트남 고층 건물의 90%가 국가 전력망에서 공급되는 전기에 의존하고 있습니다. 한편, 우려스러운 수치도 존재합니다. 베트남 전력 생산량의 73%는 석탄과 천연가스에서 나오며, 이산화탄소 배출량의 40%는 에너지 집약적인 건물에서 발생합니다.

또 다른 참석자인 호치민시 건축대학교 건축학과 학생 다오 탄 탐은 사회 경제적 발전과 함께 에너지 소비가 증가하고 있다고 주장했습니다. 따라서 "에너지 매트"를 사용하면 에너지 소비량이 적거나 중간 정도인 전자 기기의 수요를 충족하는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다.

한 학생 그룹이 사람들의 발걸음에서 청정 전기를 생산하는 것을 목표로 하는 스텝너지(Stepnergy) 프로젝트에 협력했습니다. (사진: 프로젝트 참여자 제공)

응옥 마이는 작동 원리를 설명하면서 스텝너지 장치가 압전 기술을 적용한다고 말했습니다. 각 장치는 전기 기계식 발전기, 사람의 발걸음에서 에너지를 수확하는 전자기 블록의 세 부분으로 구성됩니다. 전자기 블록은 서로 연결되어 에너지 매트를 형성합니다. 사람이 밟으면 블록이 변형되어 발전기에 회전 운동을 일으켜 청정 에너지를 생성합니다. 생성된 전기는 즉시 사용하거나 가로등, 실내 전구, 공중전화 충전소 등과 같이 에너지 소비가 적은 기기에 사용하기 위해 저장할 수 있습니다.

"발표된 연구에 따르면 사람이 한 걸음을 내딛을 때마다 LED 전구를 30초 동안 켤 수 있을 만큼의 에너지가 생성됩니다. 이는 깨끗하고 고갈되지 않는 에너지원으로 여겨집니다."라고 응옥 마이는 덧붙였다.

연구 초기 단계에서 팀은 에너지 과학 분야의 배경 지식이 전혀 없는 구성원들 때문에 많은 어려움에 직면했습니다. 하지만 에너지 전환에 기여하고 탄소 배출량을 줄이는 청정 에너지를 개발한다는 목표를 가지고, 모든 구성원들은 최선을 다해 학습하고 연구하여 프로젝트를 성공적으로 완수하기 위해 노력했습니다.

교육 분야 에서의 응용

바리아-붕따우성 호트람 초등학교에서 실시한 조사에 따르면, 3m² 면적에 스텝너지(Stepnergy) 장비를 설치하면 (20% 손실률을 고려했을 때) 한 달에 약 13,474Wh의 전력을 생산할 수 있으며, 이는 2,694,800mAh의 청정에너지에 해당합니다. 이 전력량은 스마트폰 598대를 충전하거나 20W LED 전구 50개를 13시간 동안 켜둘 수 있는 양이며, 이산화탄소 배출량을 32~40kg 줄이는 효과도 있습니다.

압전 기술은 태양 에너지, 풍력 에너지와 같은 다른 재생 에너지원과 결합하여 에너지를 더욱 효율적으로 활용할 수 있습니다. 이 기술은 유럽의 여러 주요 도시에서 이미 적용되고 있지만, "에너지 매트" 패널 구매 비용이 상당히 비싸 평균 평방미터당 약 1,600달러에 달합니다. 응옥 마이 대표는 "기술을 이전받거나 해외에서 에너지 패널 전체를 구매하는 대신, 베트남 사람들이 저렴하고 편리하며 어디서든 쉽게 사용할 수 있는 자체 개발 장치를 성공적으로 연구 개발하기를 희망합니다."라고 밝혔습니다.

에너지 효율 및 친환경 건축 전문 기업인 아르텔리아 베트남의 피 지아 칸(Phi Gia Khanh) 대표는 최근 몇 년 동안 많은 가정과 기업이 에너지 설비, 특히 태양 에너지에 더 많은 관심을 기울이기 시작했다고 밝혔습니다. 호치민시와 같이 인구 밀도가 높은 지역에서는 태양열 집열 설비가 주로 건물 옥상이나 테라스에 설치됩니다. 따라서 인구 밀집 지역에 스텝너지(Stepnergy) 장치를 설치하는 것은 이처럼 무궁무진한 청정 에너지원을 활용하는 혁신적인 아이디어입니다.

하지만 칸 씨에 따르면, 스텝너지를 실제로 적용하는 것은 매우 긴 여정이며, 가장 어려운 과제는 재정적인 측면이라고 합니다. 칸 씨는 "스텝너지는 STEM 교육(다양한 과목을 융합한 교육 형태)에서 가장 실현 가능성이 높습니다. 학생들은 뛰놀면서 청정 전기를 생산하는 과정을 배울 수 있습니다."라고 제안했습니다.

호치민시 베트남 국립과학대학교 물리학과 공학물리학 부교수인 부 티 한 투(Vu Thi Hanh Thu) 교수는 이 프로젝트가 사회적으로 매우 중요한 의미를 지닌다고 평가했습니다. 실용화를 위해서는 소재의 실현 가능성과 투자 대비 효율이 적절한지 입증해야 합니다. 부 티 한 투 교수는 "만약 팀이 저렴하면서도 내구성이 뛰어나고 변환 효율이 높은 신소재를 개발한다면, 이 프로젝트는 투자 지원을 받거나 기술 이전을 통해 더 폭넓게 활용될 가능성이 높다"고 밝혔습니다.

2024년 2월, Stepnergy 프로젝트팀은 벤처 Z 스타트업 경진대회 결선에 참가하기 위해 프린스 술탄 대학교(아라비아)로 갈 예정입니다.

출처: https://nld.com.vn/bien-buoc-chan-thanh-dien-sach-196240127205229095.htm