[1일IT템] 나무와 물로 전기를 만들었다

스웨덴 연구진, 수압 목재발전기 개발
나무속 수분 증발하는 자연 현상 이용
LED전구 켜고, LCD 타이머도 작동

스웨덴왕립공과대(KTH) 연구진이 알칼리수에 담근 산성 나무 6개를 직렬로 연결해 LCD 타이머를 작동시켰다. KTH 제공

[파이낸셜뉴스] 스웨덴왕립공과대(KTH) 연구진이 물과 나무를 이용해 전기를 만드는 수압 목재발전기를 개발했다. 나무와 물만으로도 LED 전구를 켜고, LCD 타이머를 작동시켰다. KTH 바이오복합소재학과 위안위안 리 교수는 "두께 1㎝인 나무 1㎡와 약 2L의 물만으로도 노트북을 작동시킬 수 있다"고 말했다.

세계적 과학저널 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 발표된 논문에 따르면, 나무속 수분이 수증기가 돼 공기중으로 나오는 자연적인 현상인 '증산'을 활용해 전기를 만들어냈다.

위안위안 리 교수는 "나무 나노공학과 pH조정을 통해 적지만 일정량의 전기를 만들었다"고 말했다.

연구진은 발사나무를 80도에서 18시간 동안 아세테이트 완충액(pH 4.6) 용액의 아염소산나트륨에 담가놨다. 이 과정을 거치면 나무속 세포벽을 구성하는 그리닌이 녹아 나무 속의 미세한 구멍들이 더 넓어진다.

연구진은 나무와 물 사이의 pH 차이를 최대치로 만들었다. 그결과, pH1인 목재를 pH13.4인 물에 담가 최대 1V의 전위와 1㎠당 1.35㎼(마이크로와트)의 전력 출력을 얻어냈다.

이 원리를 이용해 1.5㎠ 나무를 알칼리성 물에 담근 장치를 6개 연결해 LED 램프를 켰다. 또한 LCD로 만든 타이머를 작동시켰다. 뿐만아니라 목재 발전기로 200 ~300초동안 1000μF ~ 2.2V 용량의 커패시터를 충전했다.

리 교수는 "지금까지 이 나무가 약 2~3시간 동안 고압의 전기를 공급했으며, 10회 이상 반복적으로 사용해도 성능이 떨어지지 않았다"고 말했다.

이 기술의 가장 큰 장점은 투명 종이, 목재 기반 발포체 및 다양한 생체 복합 재료처럼 나무의 에너지원이 고갈되면 다른 용도로 쉽게 사용할 수 있다.

리 교수는 "나무와 물에서 전기를 생산하는 것은 막대한 양의 깨끗한 에너지를 만들어내는 것"이라며 "우리가 개발한 수압 목재발전기는 나노기술과 물, 나무를 사용해 지리적 위치와 기반시설에 얽매이지 않는 새로운 에너지 생산 기술"이라고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자