재생 에너지의 미래 - 구멍 뚫린 필름으로 끊이지 않는 전력을 만든다!

연구학자들이 최근에 주변의 공기로만으로도 끊이지 않는 전력을 만들 수 있는 재료를 만들었다고 합니다.  이로 인해 부족할 수 없는 새로운 재생 에너지의 기반을 다졌을 수도 있다고 볼 수 있습니다.  이 연구와 기존의 혁신적인 발명들로 인해 연구학자들은 어떠한 표면도 뇌우 구름 (storm clouds)을 이용하여 발전기가 될 수 있다고 합니다.

뇌우를 만드는 필름

Advanced Materials이라는 곳에서 발표된 새 연구에 따르면, 100 나노미터의 아주 작은 구멍들이 있는 "공기 발전기 (air generator, Air-gen)"라는 필름을 이용하여 입증을 하였습니다.  이 엄청나게 작은 구멍들은 "평균자유행로 (mean free path)"의 이론에 의지하고 있습니다.
 

평균자유행로란?
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8F%89%EA%B7%A0%EC%9E%90%EC%9C%A0%ED%96%89%EB%A1%9C#:~:text=%ED%8F%89%EA%B7%A0%EC%9E%90%EC%9C%A0%ED%96%89%EB%A1%9C%2C%20%EB%98%90%EB%8A%94%20%ED%8F%89%EA%B7%A0,%EC%9D%B4%EB%8F%99%ED%95%98%EB%8A%94%20%ED%8F%89%EA%B7%A0%20%EA%B1%B0%EB%A6%AC%EC%9D%B4%EB%8B%A4.

평균자유행로 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 
평균자유행로가 100 나노미터인 물 분자는 대기에 떠돌아다니고 있습니다.  습기가 많은 대기는 이 구멍을 통과하면서 이 필름의 위와 아래의 방에 직접 접촉을 하게 됩니다.  이럴 시에 충전 불균형 (전력)이 일어나게 됩니다.
 
이것은 번개를 만드는 뇌우와 같은 현상입니다.  매사추세츠 에머스트 주립대학 (UMass Amherst)의 연구팀은 3억 볼트의 번개에 비하면 보잘것없는 전력을 만들었지만, 이 꺼지지 않는 몇백 밀리볼트의 전력은 매일 쓸 수 있는 전력으로의 확장성으로 유력합니다.  이것은 습기가 3D의 공간에서 퍼질 수 있어서 더 분명하게 효력이 있습니다.  이론적으로는 자리도 많이 차지하지 않은 상태에서 수천 개의 Air-gen 필름들을 쌓아놓을 수 있습니다.  연구자들에 의하면 이런 식으로 수킬로와트의 전력을 생산할 수 있다고 합니다.

연구팀은 이 Air-gen기기들이 언젠가는 태양광이나 풍력발전 같은 다른 재생에너지들보다 공간효율적이 될 것이라고 말합니다.  그리고 더 좋은 점은, 이 재료는 주변에 어울리게 여러 가지 모양으로 만들어질 수 있다고 합니다.
 
"어디에서나 클린 에너지 발전이 가능한 미래를 생각해 보세요"라고 전기 및 컴퓨터 공학 교수이자 이 논문의 시니어 저자인 준 야오 (Jun Yao)는 말했습니다.  "일반적인 Air-gen 효과는 그런 미래를 현실로 만들어 줄 것입니다."

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출처 (Source):

popsci.com