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[연예뉴스]송전선 주변 자기장으로 드론 충전 길 열었다

온카뱅크관리자

2025-12-09 14:53:14

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 생산기술연구원, 고효율하베스팅 기술 개발 초소형 드론용 자가 전원 기술로 발전 계획 
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 <img alt="왼쪽부터 박재우 연구원, 윤승하 수석연구원, 앙연희 연구원." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/dt/20251209145315512rejm.png" data-org-width="640" dmcf-mid="G3JJoSsAhQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/dt/20251209145315512rejm.png" width="658">
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 왼쪽부터 박재우 연구원, 윤승하 수석연구원, 앙연희 연구원.
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 국내 연구팀이 송전선에서 발생하는 자기장을 전력으로 전환하는 ‘에너지하베스팅 기술’을 개발했다. 송전선을 초소형 드론의 충전소로 활용하도록 해주는 기반 기술이다.
 한국생산기술연구원은 윤승하 에너지나노그룹 수석연구원 연구팀이 송전선 주변에서 발생하는 원형 자기장을 효과적으로 수집하는 새로운 에너지하베스팅 방식을 구현하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
 기술 개발의 핵심은 중앙 고정·양측 자석 기반의 대칭 진동 구조를 적용한 것이다.
 자기장 기반 에너지하베스팅은 자기장의 세기나 방향이 변할 때 피에조에 연결된 자석에 작용하는 힘이 달라지고, 그 힘으로 피에조가 휘면서 전기가 생성되는 방식이다.
 피에조는 크게 반복적으로 휘어질수록 전기 생성량이 커지고 출력도 유지되는 특성이 있다. 이 때문에 공진 상태에서 충분한 변형이 일어나도록 만드는 것이 중요하다.
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 <img alt="생산기술연구원이 개발한 에너지하베스팅 모듈. [생기원]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/dt/20251209145316903lufl.png" data-org-width="269" dmcf-mid="HsjIS7FYvP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/09/dt/20251209145316903lufl.png" width="658">
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 생산기술연구원이 개발한 에너지하베스팅 모듈. [생기원]
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 연구팀은 이러한 기본 구조에서 한발 더 나아가 송전선 주변에서 형성되는 원형 형태의 교류 자기장이 자석을 지속적으로 밀고 당긴다는 점에 착안했다. 이를 바탕으로 피에조가 공진 상태를 유지하며 크게 휘어지는 대칭 진동 구조의 모듈을 개발했다.
 아울러 자석 주변에 자기장을 모아주는 장치를 배치해 약한 자기장에서도 자석에 전달되는 힘을 높여 피에조 단위 면적당 전력 변환 효율을 20% 이상 향상시키는 성과를 거뒀다.
 연구팀은 구조 검증을 위해 헬름홀츠 코일을 활용, 송전선 주변과 유사한 조건인 10 Gauss 이하의 자기장 환경을 구현했다.
 실험 결과 개발된 하베스터는 송전선 주변 5.4 Gauss 수준의 약한 자기장에서도 25.2 ㎽/㎤ 수준의 전력 확보가 가능한 것으로 나타났다.
 이번 개발로 국내 특허 2건이 등록됐고, 센서·액추에이터 분야 국제학술지 ‘센서 앤 액츄에티어 에이: 피지컬’에 게재됐다.
 윤승하 수석연구원은 “송전선 주변에서 발생하는 미약한 자기장도 전력으로 전환하는 기술”이라며 “향후 송전설비 주변 IoT 센서나 초소형 드론처럼 외부 환경에서 충전이 어려운 장치에 적용해 상시 운용가능한 자가 전원기술로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.
 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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