혁신적인 새 패널은 떨어지는 비로부터 전기를 생산합니다.

연구원들은 태양광 패널을 완전히 교체할 수 있는 혁신적인 새로운 방법을 고안했을 수도 있습니다. 대신, 언젠가는 떨어지는 빗방울로부터 에너지를 포착할 수 있는 빗물 패널로 장식된 옥상을 볼 수 있을 것입니다.

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떨어지는 빗방울에서 에너지를 포착한다는 아이디어는 그다지 새로운 것은 아닙니다. 사실, 과학자들은 수년 동안 이 아이디어를 논의해 왔습니다. 그러나 레인 패널에 생명을 불어넣는 데에는 몇 가지 기술적 한계가 있으며, 그 중 가장 중요한 점은 각 빗방울이 패널이 포착할 수 있는 아주 적은 양의 에너지만 생성한다는 사실입니다.

지금까지 연구자들은 빗방울이 패널과 충돌할 때 빗방울로부터 에너지를 수집하는 마찰전기 나노발전기(TENG)를 활용해 왔습니다. 그러나 수집되는 에너지의 양이 적어서 개념이 다소 비효율적이고 비실용적입니다. 그렇다면 각 패널에 여러 개의 셀이 있는 태양광 패널처럼 설치하면 어떨까요?

그건 좋은 질문이야. 여러 셀을 함께 결합하는 것은 햇빛이 필요한 태양광 패널이든 에너지를 생성하기 위해 햇빛이 필요하지 않은 태양광 패널이든 관계없이 태양광 패널에 적합하지만 비로부터 전기를 모으는 데 필요한 것과 같은 TENG 패널에는 작동하지 않습니다. 이는 각 셀의 하부 전극과 상부 전극 사이에서 발생하는 '커플링 커패시턴스'라는 현상 때문이다.

이러한 현상으로 인해 셀에서 셀로 손실되는 전력의 양이 실제로 너무 커서 내리는 비로부터 에너지를 안정적으로 모으는 효과적인 레인 패널을 구축하는 것이 불가능합니다. 다행히 엔지니어와 연구원들이 이 문제를 해결할 수 있는 방법을 찾았을 수도 있습니다.

일반 TENG에서 나타나는 결합 용량 문제를 크게 줄이는(완전히 부정하지는 않지만) 새로운 유형의 TENG인 D-TENG를 사용하면 마침내 떨어지는 빗방울로부터 재생 가능 에너지를 수집할 수 있는 빗물 패널을 만들 수 있습니다. 특히 기후 변화로 인해 현재 진행 중인 날씨 변화를 고려할 때 프로세스가 태양 에너지만큼 신뢰할 수 있는지 여부를 말하기에는 아직 조금 이르습니다.

그러나 연구자들이 이 아이디어를 확장하고 실제로 작동하게 만들 수 있다면 더 많은 재생 가능 에너지 옵션이 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 그들의 연구 결과에 대한 연구는 iEnergy 저널에서 볼 수 있습니다. 여기에서 연구자들은 새로운 D-TENG와 그것이 가능하게 할 수 있는 사항을 분석합니다.

Josh Hawkins는 10년 넘게 과학, 게임, 기술 문화를 다루며 글을 쓰고 있습니다. 그는 또한 광범위하게 연구된 제품 비교, 헤드폰 및 게임 장치 분야의 경험을 갖춘 최고의 제품 리뷰어입니다.

그는 기술이나 기기에 대한 글을 쓰느라 바쁘지 않을 때마다 비디오 게임을 하면서 새로운 세계를 즐기거나 컴퓨터에서 뭔가를 만지작거리는 모습을 흔히 볼 수 있습니다.