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행군하면서 충전도 한다? PowerWalk M



 에너지 하베스팅 (Energy Harvesting) 은 버려지는 에너지를 모아 유용한 에너지 (대개 전기 에너지) 로 변환하는 기술을 의미합니다. 최근 에너지 효율이 중요한 이슈로 등장하면서 다양한 에너지 하베스팅 기술이 개발되고 있는데 이 중에는 사람에게 적용되는 기기들도 존재합니다. 수년전부터 캐나다에 본사를 둔 Bionic Power 라는 신생 벤처 기업에서 인간의 다리에서 에너지를 생산하는 PowerWalk M 이라는 기기를 개발 중에 있는데 미 해병대가 여기에 관심이 있다는 소식입니다.  



(PowerWalk M    Credit : Bionic Power Inc. )  




(Marine TV )  


 위의 미해병대 TV 에서 나온 내용을 보면 미 해병대가 이 기기를 테스트 하는 목적은 배터리 비용 및 무게를 줄이기 위한 것임을 알 수 있습니다. 현대전에서 점차 첨단 무기에 대한 의존도가 높아지면서 기기 자체의 무게는 말할 것도 없고 배터리 무게가 새로운 골치거리로 등장하고 있습니다. 미해병대의 경우 야시경, 레이저 포인터, GPS, 무전기를 비롯한 통신 기기, 플래쉬 등을 위해 필요한 배터리의 총 무게가 72 시간 임무 기준으로 13 kg 까지 증가한 경우도 있다고 합니다.  


 PowerWalk M 은 다리의 움직임을 이용해서 작은 발전기를 돌려 전기를 생산하는 장치로 제조사의 주장에 의하면 무릎관절의 움직임 중 앞으로 힘을 가해 나가는 동작이 아니라 돌아오는 동작에서 에너지를 회수하기 때문에 이를 착용해도 보행시 큰 불편감이나 추가적인 에너지 소모는 크지 않다고 합니다. 이는 마치 자동차의 브레이크에서 에너지를 회수하는 장치와 비슷하다고 하네요. 참고로 압전 효과를 이용해서 신발에 장착하는 에너지 하베스팅 장치도 있는데 원리상 무릎 디바이스 쪽이 훨씬 더 많은 전기를 생산할 수 있다고 합니다.   




(PowerWalk M. 무릎 관절에 작은 발전기가 달려 있는 기기임   )  


 언뜻 생각하기에 무릎에 발전기 하나를 더 달아놓은 만큼 보행이 더 힘들 것 같이 느껴지지만 에너지 회수가 항상 일어나는 것이 아니라 회수에 적당한 시점에서만 발생하기 때문에 (무릎 관절에서는 negative walk 가 일어날 때라고 함) 그렇게 힘들지 않다는 게 제조사의 설명입니다. 실제로 보행 속도는 계속해서 변하기 때문에 일정한 수준의 전기를 생산하게 만들기는 어렵지만 가장 최적의 상태를 측정해서 그 때만 에너지를 하베스팅 하기 때문에 안정적으로 전기를 생산 가능하다고 합니다.  


 PowerWalk M 은 최대 12 W 의 전기를 생산할 수 있으며 한시간 보행으로 4 개의 스마트폰을 충전할 만큼의 전력을 생산할 수 있다고 합니다. 행군중에는 충전이 필요할 때만 착용해서 배낭에 있는 배터리를 충전해서 사용하면 무거운 배터리 휴대양을 줄일 수 있겠죠. 기기 자체의 무게는 탄소 섬유를 많이 사용해  850g 으로 매우 가볍다고 합니다.  


 여기까지 설명만 들으면 나름 그럴듯해 보이는데 실제로도 그럴듯 한지는 좀더 테스트를 해봐야 알 수 있을 것으로 보입니다. 미 해병대는 이 장치를 이용해서 일회용 배터리 비용도 많이 아낄 수 있을 것으로 내다보고 있습니다. (해병대 TV 의 설명으로는 최대 연간 27000 달러를 절약할 수 있다고 함) 실제로 그렇게 효과적인지는 결국 좀더 두고봐야 겠지만 착용하기 불편하지 않은게 사실이라면 무전병처럼 배터를 많이 들고 다녀야 하는 병사들에게는 도움이 될지도 모르겠다는 생각이네요.  


 참고  






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