이동원 전남대 교수팀, 타이어 파열사고 막을 '나노 발전기' 개발

국내 연구진이 타이어 파열 사고를 막을 수 있는 차량용 나노 발전기(V-TENG)를 개발했다.

전남대(총장 정병석)는 이동원 기계공학부 교수팀이 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS)에 영구적으로 전원을 공급할 수 있는 '차량용 마찰 대전형 나노 발전기(V-TENG)'를 개발했다고 28일 밝혔다.

TPMS는 타이어 내부 압력을 실시간으로 측정해 타이어의 파열 등을 막는 시스템으로 미국과 유럽에서는 의무적으로 자동차에 장착해야 하는 핵심부품 중 하나다. 하지만 타이어 내부에 코인 형태의 배터리를 정기적으로 교환해야 하고, 배터리 수명이 다 됐을 경우 TPMS의 효율을 떨어뜨렸다. 최근 코인 배터리를 대체할 수 있는 초소형 발전기에 대한 연구가 진행되고 있지만 극한 환경에서 전원 공급에 한계가 있다.

이동원 전남대 교수팀이 개발한 타이어 파열사고 막을 나노발전기 개념도.

이 교수팀은 타이어의 기계에너지를 전기에너지로 전환하는 원리를 활용해 V-TENG을 개발했다. 브레이크 캘리퍼(유압장치)에 장착된 비접촉 자석으로 스윙 모션하는 시소 구조체 상·하부에 부착한 고분자 필름을 접촉해 에너지를 발생시키는 구조다. 시소 구조체는 고속으로 회전하는 바퀴의 원심력에도 균형 상태를 계속 유지한다.

또 장기간 휠 허브에 장착된 V-TENG는 주행하는 극한의 환경에서도 구동이 가능한 강한 내구성과 신뢰성을 지녔으며 높은 전기 출력으로 효율성도 뛰어난 것으로 나타났다.

이 교수는 “V-TENG를 이용한 무선 전원공급 장치는 TPMS에 전원을 영구적으로 공급할 뿐만 아니라 타이어 내부온도를 운전자가 실시간 계기판을 통해 파악알 수 있는 무선 센서의 차세대 발전 장치”라고 말했다.

이동원 전남대 교수.

광주=김한식기자 hskim@etnews.com

[Copyright © 전자신문. 무단전재-재배포금지]