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태안군청 - 태안군, 서부발전과 산업혁신 사업 추진 

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태안군은 한국서부발전과 최근 태안군청 회의실에서 ‘태안군-서부발전 협업, 산업혁신 3.0 협약’을 체결했다고 밝혔다.
공공기관 지방이전 정책에 따라 내년 8월 본사를 태안으로 이전하는 서부발전이 태안군과 공동으로 태안지역 내 영세한 중소기업들에게 경영컨설팅과 설비 등을 지원, 중소기업들의 생산성 향상과 더불어 지역경제 활성화를 도모하기 위해 마련됐다. 이날 행사에는 한상기 태안군수, 조인국 서부발전 사장, 윤희창 미가온 사장 등을 비롯한 10개 사업참여 중소기업 대표들과 김제식 의원 등이 참석했다. 
지난해 공공기관 동반성장 평가 1위(대통령상 수상)를 비롯해 2년 연속 동반성장 최우수 등급을 획득한 산업혁신운동 3.0 사업의 선도기업인 서부발전은 이번 협약을 계기로 사업수행의 의지와 열정을 가진 지역내 중소기업들에게 그간 축적된 사업노하우와 맞춤형 컨설팅을 제공해 나갈 예정이다. 
조인국 서부발전 사장은 “지역 중소기업에 실질적인 혜택이 돌아가도록 모든 지원을 아끼지 않겠다”며 “지방이전 공공기관과 지자체, 지역의 중소기업까지 상생 발전하는 공공기관 지방이전의 성공 스토리가 될 수 있도록 참여기업들의 생산성 향상이 태안지역 전체 경제활성화와 일자리 창출로 이어지기를 바란다”고 밝혔다. 
한상기 태안군수도 “지역의 기업은 단순히 이윤창출만 추구하는 것이 아니라 지역경제와 일자리 창출을 이끌어야 할 막중한 책임이 있다”며 “태안군도 신속한 민원처리와 적극적인 규제개혁으로 기업하기 좋은 태안으로 만들겠다”고 답했다. 
윤희창 미가온 사장은 사업 참여 기업을 대표해 “공공기관과 지자체의 적극적인 지원에 감사드리며 앞으로 회사의 자체 브랜드 상품을 개발하는 등 사업 성공을 위해 적극 노력하겠다”고 말했다. 


※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 태안군청 - 태안군, 서부발전과 산업혁신 사업 추진
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전라남도청 - 진도 가사도, 신재생에너지로 에너지 자립

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전라남도는 진도 가사도에서 전국 최대 규모의 ‘진도 가사도 신재생에너지 자립 섬 구축사업’ 준공식을 가졌다고 밝혔다. 준공식에는 이낙연 도지사와 박일준 산업부 에너지자원정책국장, 조환익 한국전력 사장, 진도군수, 관련기관 및 섬 주민 등 150여 명이 참석했다. 
가사도 신재생에너지 자립 섬은 가사도에서 사용하는 전기를 신재생에너지로 100% 공급하는 사업으로, 전남도, 진도군, 한전 전력연구원, 전남테크노파크 등이 참여해 국비 등 92억 원을 투자, 태양광 320kw, 풍력 400kw, 에너지 저장장치 3㎿h 규모의 설비를 설치했다. 또 에너지관리시스템을 활용해 섬 전체에 친환경 전기를 공급, 섬 주민 생활환경 개선은 물론 풍부한 전기 공급 덕분에 가사도의 특산품인 톳을 현지에서 가공할 수 있는 건조시설 설치도 가능해 주민 소득 창출에 크게 기여할 전망이다. 
특히 한전은 가사도에서 300여 명이 사는 비교적 큰 규모의 독립 섬에 적용 할 수 있는 독립형 마이크로그리드 기술을 이용한 전력 계통연계 기술을 실증하는 사업을 동시에 수행한다. 이 결과물을 대규모 섬에 적용하면 진도 조도, 신안 흑산도 등도 신재생에너지로 에너지 독립이 가능할 것으로 보인다. 독립형 마이크로그리드란 신재생에너지, 배터리, 운영시스템 등으로 구성된 소규모 전력 공급 시스템으로, 기존 디젤발전소를 대체해 에너지 비용 절감, 온실가스 저감 등의 효과를 기대할 수 있다. 
이 사업을 추진하면서 전남도는 한국전력과 협력해 지역경제 활성화를 위해 총사업비의 약 40%정도를 지역 기업이 참여토록 했으며 가사도를 오가는 도선은 취항 이후 처음으로 흑자로 전환하기도 했다. 세월호 사고 이후 침체된 진도 경제 살리기를 위해 한국전력 2만여 임직원이 진도 특산물 사주기 운동에 참여하는 등 세월호의 아픔을 함께 하기도 했다. 
전남도 관계자는 “아직도 도내 70개 섬은 육지 전기를 사용하지 못하고 있어 섬 주민의 생활 및 수익사업 창출에 걸림돌이 되고 있다”며 “이번 준공식과 내년 말 착공예정인 동거차도 에너지 자립 섬 사업이 세월호 사고의 아픔을 치유하는 계기가 되길 바란다”고 밝혔다. 
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전라남도청 - 진도 가사도, 신재생에너지로 에너지 자립
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산업통상자원부 - 울릉도, 친환경 에너지자립 섬으로 탈바꿈한다

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산업통상자원부는 최근 서울 양재동 한전 아트센터에서 문재도 산업통상자원부 제2차관, 박명재 의원, 김관용 경북도지사, 조환익 한전사장, 이희국 (주)LG 사장, 문승일 서울대 교수 등 관계자 100명이 참석한 가운데 울릉도 친환경 에너지자립 섬 조성을 위한 참여기관 간 협약식을 열었다.
이 협약에 따라 한전 등 참여기관은 2017년까지 울릉도에 신재생에너지원, 에너지저장장치(ESS) 등 에너지 신기술을 적용하는 친환경 에너지자립 섬 구축사업을 기관 간 협력 사업으로 추진하고, 이를 위해 한전, 지자체, 참여기업이 투자하는 특수목적법인(SPC)을 설립해 에너지자립 섬 구축·운영을 전담할 수 있게 했다. 특히, 이번 사업은 기후대응 에너지 신산업창출방안의 6대 신산업중 하나이다.
문 차관은 축사에서 “최근 에너지 신산업에 대한 민간의 투자가 본격화되고 있으며, 민간 투자를 유치하기 위한 정부의 지원 의지도 어느 때보다 크다”라고 성과에 대한 기대감을 나타났다. 특히, 친환경 에너지자립 섬 모델은 즉시 사업화가 가능하고, 국내뿐만 아니라 해외시장에 진출할 수 있는 매우 유망한 신산업 분야라고 평가했다. 또한 “에너지자립 섬 구축으로 향후에는 다른 섬으로 확대할 계획에 있는 만큼, 첫 사업인 울릉도의 사업 성과를 조기 가시화해 에너지 신산업 모델 확산의 성공사례가 되어야 한다”고 강조했다.
이어 앞으로 에너지자립 섬 확산을 위해 전력계통과 연계되어 있지 않은 도서 지역의 신재생에너지 발전설비에 대해서도 신재생에너지공급인증서(REC) 발급이 가능하도록 관련 규정 개정을 검토한다고 말했다.
이에 63개 도서 지역 가운데 사업 타당성이 높은 도서를 추가로 선정해 올해 안에 이에 대한 민간 사업자를 선정하고, 11월까지 에너지 자립 섬 구축을 위한 공개 설명회 개최 등 민간사업자를 선정하는 절차에 들어간다. 아울러, 도서 지역의 특성을 고려하여 풍력·태양광 등의 신재생에너지원 뿐만 아니라 지열발전, 연료전지 등도 전력공급원으로 활용하기로 하고 이에 대한 타당성 조사도 추진 중이다.
업계 전문가들은 도서지역의 마이크로그리드(Microgrid) 구축이 우리나라뿐만 아니라 전 세계 도서지역의 전력생산 비용이 육지보다 매우 높아 미국, 유럽 등 선진국도 큰 관심을 보이고 있는 신산업 분야라고 평가하면서 국내 대·중소기업들이 울릉도 에너지자립 섬 구축사업 등을 통해 사업실적(트랙레코드)을 확보할 경우, 해외 마이크로그리드 구축사업에 진출할 수 있는 토대가 마련될 뿐만 아니라 에너지 분야의 새로운 성장동력이 될 것으로 전망하고,  도서 지역에서 사용 중인 디젤 발전기를 신재생에너지원으로 대체해 국가 차원의 온실가스 감축, 친환경 이미지 제고에 따른 지역경제 활성화 등에도 이바지 할 것으로 기대했다.
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 산업통상자원부 - 울릉도, 친환경 에너지자립 섬으로 탈바꿈한다
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산업통상자원부 - 제주에서 전기차 활성화 토론회 열려

산업부(제주도 공동 주최)는 제주도에서 전기차 제조사, 배터리 제조사, 충전기 제조사, 시스템 운영사와 전문가 등 50여 명이 참석한 가운데 전기차 활성화 토론회를 열고 전기차 보급 활성화 방안을 논의했다.
기후변화 대응과 에너지 신산업 창출 가능성이 큰 전기차의 보급활성화 방안에 대해 관련 업계와 전문가의 아이디어와 의견을 나누기 위해 토론회를 개최한 것이다. 토론회는 ‘제주도 전기차 보급 활성화 방안’과 업계에서 제안한 전기차 활성화 사업 모델들에 대해서 전문가들이 발표하고 참석자들과 토론, 질의·응답하는 형식으로 진행했다.

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전기차 배터리 리스 시범사업 내용
산업부는 내년부터 전기차 보급 활성화를 위해 제주도에 전기차 배터리 리스 시범사업을 추진한다.
(추진배경) 민간 시장 구조(메커니즘)의 전기차 보급 사업을 추진해 전기차 시장의 자생적 생태계를 구축하기 위함이다.
(사업모델) 소비자는 배터리를 제외한 차량을 구매함으로써 초기투자비용을 일반차량과 유사하게 맞추고, 연료비 절감분에서 리스료를 납부해 추가 부담 없이 전기차 이점을 누리는 모델이다.
(사업내용) 전기차 보급의 지리적 특성이 유리한 제주도(1회 충전 일주 가능)의 버스(지정된 정류소 등 운행노선에 충전구축이 용이)와 택시·렌터카(긴 주행거리로 연료비 절감 폭이 큼)를 대상으로 시범사업을 추진한다.
- 전기버스: '15 ~ '17년 동안, 연차별로 내구 연한 도래로 교체되는 시외버스를 대상으로 전기버스를 보급한다.
- 전기 택시·렌터카: '17년까지 연차별로 노후화된 택시·렌터카 1,000대를 배터리 리스형(내장·탑재형 가능) 전기택시·렌터카로 대체한다.

기대효과
- (경제성) 버스사와 택시사업자가 전기차로 대체하면 배터리리스사에 리스 비용을 내더라도, 버스사는 대당 연 3천여만 원, 택시사업자는 대당 연 100만 원 이상 수익이 가능한 것으로 분석했다.
- (기대효과) 전기버스는 경유버스 대비 효율이 2.3배 향상되어 연간 대당 2,400만 원, 택시는 LPG 택시 대비 전기택시 효율이 1.4배 향상되어 연간 대당 100만 원의 연료수입 대체 효과가 나타난다.
- (연료수입 대체) 버스 62억 원, 택시 24억 원 등 3년간 86억 원의 화석연료 수입을 줄이는 효과가 나타난다.
- (온실가스 감축) 버스 26,000톤, 택시 총 3,600톤 등 3년간 약 3만 톤의 온실가스 감축 효과가 있을 것으로 보인다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 산업통상자원부 - 제주에서 전기차 활성화 토론회 열려
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태양광 발전의 잉여 전력 활용 방법 개선

향후 태양광 발전(PV)을 중심으로 한 분산형 전원이 배전 계통에 대량으로 연계될 것으로 예상된다. 이 외에도 일본에서는 2030년에 전국 대학에서 PV를 5,300만㎾ 도입하는 것을 목표로 하고 있으며, 계통 전체에 잉여 전력이 발생하여 계통 운용에 영향을 미칠 수 있다. PV 대량 도입 시의 잉여 전력에 대응하는 방법으로는 배전용 변전소 등에 축전지를 설치해 잉여 전력을 흡수하는 방법이 있지만, 이는 대책 비용의 증가로 이어질 수 있다. 또한 수요의 PV 출력 상한값을 설정하고 출력을 억제하는 방법도 검토되고 있지만, PV 출력을 억제해 발전기 기회가 손실된다. 더 저렴한 비용으로 효율적으로 잉여 전력 대책을 실시하기 위해서는 위의 방법 이외에 수요 측의 도축 에너지 기기를 이용한 부하 변화에 의해 잉여 전력을 억제하는 방법을 결합하는 것이 효과적인 것으로 생각된다. 이것들을 해결하는 수단으로서 수급 일체형 운용 제어를 제안하고, 수급 일체형 운용 제어의 수요 측의 대책 중 하나로서 수급 인터페이스(수급 IF)를 활용한 히트 펌프(HP) 식 온수기 연계 운전을 제안하고 연구를 진행해왔다. 
기존 개발 방식은 급탕 수요 예측 오차에 의한 물 부족을 방지하기 위해 항상 확보해야 하는 여유분을 넉넉하게 할 필요가 있는 것이나, PV 출력의 단기 변동 등에 따른 오차의 영향으로 HP식 온수기를 높은 계통 전력으로 운전하는 기회가 늘어나 전기 요금이 증가할 가능성이 있고 예측 오차의 영향을 더욱 저감하는 방법에 대한 과제가 남아있었다. 
이에 연구팀은 당일 PV 출력 및 급탕 수요의 각 예측 오차의 영향을 줄이기 위한 다시 계획 기능 및 실시간 보정 기능을 추가했다. 이번에 개발한 다시 계획 기능과 실시간 보정 기능을 실증 시험 시스템에 통합하는 한편, 이 기능들이 모두 설계대로 작동하는지도 확인했다. 이 안에 급탕 수요 및 PV 출력의 예측 오차가 생기면 다시 계획 및 실시간 보정을 실시하는 것으로, 물 부족을 해결함과 동시에, 축전지의 방전에 의한 높은 계통 전력에서 HP식 온수기 운전을 방지할 수 있는지의 여부와 PV 출력이 예상보다 큰 PV 잉여 전력이 발생했을 경우에 축전지에 충전하고 발전 기회 손실을 줄이는 것 역시 점검 사항이었다.
또한 연간의 효과를 평가하기 위해 위의 재계획 기능과 실시간 보정 기능의 효과에 대한 수요 패턴이 다른 3개의 수요가 각 1년분의 부하 데이터를 이용한 연간 시뮬레이션을 통해 평가했다. 그 결과 중 수요가도 다시 계획 없이 경우에 비해 재계획 기능 및 실시간 보정 기능을 추가하여 PV 발전 기회 손실과 전기 요금을 모두 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 태양광 발전의 잉여 전력 활용 방법 개선
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전기 구동 스핀 트로닉스 프로토타입 장치 연구

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중국과학기술대학 리샤오광 교수 연구팀은 최근 칭화대학 난처원 원사 및 미국 펜실베니아 주립 대학(Pennsylvania State University) 천룽칭 교수 연구팀과 협력해 다중강성(Multiferroic) 이종 접합 역 자기 커플링(Heterojunction Inverse Magnetic Coupling) 연구 분야에서 전기장 조절의 비휘발성(Nonvolatile) 180º 자기 플립(Magnetic Flip)을 실현하는데 성공했다. 
기존의 자기 랜덤 액세스 메모리(Magnetic Random Access Memory)는 자기장 구동 자기 모멘트 회전(Magnetic Field Driven Magnetic Moment Rotating)이 필요하며 저장 유닛의 체적과 에너지 소모가 상대적으로 비교적 크다. 장치 소형화, 멀티 기능화 및 저 에너지 소모의 요구가 점점 더 높아짐에 따라 두 가지 혹은 두 가지 이상 기능을 동시에 보유한 신 재료 개발이 필요하며 멀티 기능을 실현할 수 있는 신형 장치 연구개발이 필요한 상황이다. 
다중강성(Multiferroic) 재료는 철 자기와 철전 등 다중강성의 순서적이고 독특한 자기 커플링 효과를 동시에 보유하고 있기 때문에 전기장 조절 자기 모멘트 회전을 통해 스핀 상태의 제어를 실현할 수 있으며, 스핀 전자학 보틀넥을 돌파해 장치 소형화와 멀티 기능화 실현을 추진하며 후(後) 무어(Moore) 시대 전자기술의 발전을 위해 새로운 방향을 제시해주고 있다. 
연구팀은 이번 연구를 통해 다중강성 이종 접합 중의 전기장 제어 자기 모멘트 회전 메커니즘을 해석했을 뿐만 아니라 비교적 큰 범위 내에서 전기장 조정 제어를 이용해 180。 자기 회전 조작을 실행했으며, 외부 추가 자기장이 필요하지 않는 상황 하에서 자기 모멘트 회전을 실현하는 새로운 연구 아이디어를 제공했다. 
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전기 구동 스핀 트로닉스 프로토타입 장치 연구
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이차전지의 내구성을 향상시킬 새로운 영상기술

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전지의 고장을 연구하기 위해 개발된 새로운 방법이 리튬이온 전지의 내구성과 용량을 향상시키기 위한 잠재적인 기회가 되고 있다. 이 방법은 이런 전지들을 재
생에너지원과 결합시켜 더 광범위한 사용 가능성을 제공해 주게 될 것이다. 
리튬이온 전지는 휴대용 기기 및 전기차량에 동력을 공급하며 재생에너지원이지만 간헐적인 에너지인 풍력이나 태양으로부터 생산된 에너지를 저장하는데 도움을 준다. 그러나 충전과 방전이 거듭됨에 따라, 전지의 고장 및 용량 감소 등으로 내구성을 저하시킨다. 
미국 에너지부 산하 첨단 양성자 선원(APS: Advanced Photon Source)은 독특한 엑스레이 기술을 사용해 사용 중인 전지의 나노역학(Nanomechanics)적 측면에서의 놀라운 동력학을 밝혔으며, 탄성에너지(Elastic Energy)의 생성을 최소화함으로써 전지 고장을 감소시킬 수 있는 방법을 제공해주고 있다. 
리튬이온은 전극 사이를 이동함에 따라 물질에 스트레인(Strain)을 발생시키며 심지어는 구조를 변형시키기도 해 결함을 유발한다. 더 신뢰성 있는 전극을 위한 설계는 리튬이온과 전극의 상호작용에 대한 심오한 이해를 기반으로 한다. 그러나 지금까지 과학자들은 실제 사용조건에서 전지 내 단일 나노입자의 거동을 충분히 분석할 수 없었다. 
APS, 캘리포니아대학, SLAC 국립가속기연구소 및 자유전자 레이저 센터(Center for Free-Electron Laser Science)의 과학자들은 결맞음 X선 회절 이미징 방법(CDI: Coherent X - ray Diffraction Imaging)을 사용해 사용 중인 동전 모양의 전지의 전극에서 개별 나노입자의 3차원적인 스트레인을 지도화했다. 
이 새로운 방식은 전하를 운반하는 근간을 이루는 과정의 비밀을 밝혀주고 있으며, 내구성이 긴 경제적인 전지를 설계할 수 있는 가이드를 제공해 줄 것으로 기대되고 있다. 본 발견은 실제 조건 아래에서 전지의 사이클링을 연구하기 위해 CDI를 활용함으로써 가능해졌다. 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 이차전지의 내구성을 향상시킬 새로운 영상기술
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Posted by 매실총각
재생가능 에너지로의 전환을 위한 스마트 그리드 연구

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FI-PPP FINESCE(Future INtErnet Smart Utility ServiCEs) 프로젝트에 참여하는 연구그룹은 풍력 및 태양발전의 다양한 변화를 관리하면서 그리드의 상호운영성(Interoperability)을 최적화하기 위한 솔루션을 개발하고 있다. 
슬로베니아 정보기술 및 연구기업인 XLAB는 최근 이 컨소시엄에 참여했으며, 재생가능 에너지 발전 및 소비와 관련한 시각화 툴과 에너지 효율 모니터링 시스템을 개발할 계획이다. 풍력, 태양, 바이오 에너지와 같은 대체자원에서 얻어지는 전기에너지는 가용성의 변화가 심하고 비중앙화된 분산발전이라는 특징이 있다. 그런데 일반적으로 대체 에너지 생산지는 생산을 최적화할 수 있는 장소를 선택한다. 그 동안 이러한 장소들은 기존의 대규모 발전소나 에너지 사용자가 위치한 지역과 일치하지 않았다. 이와 같은 일은 수요와 공급 간의 지형적 불균형을 초래하였고, 세심한 모니터링, 조절 및 관리가 필요하게 되었다. 재생가능 에너지를 온라인으로 확보할 수 있는 기반시설은 경비절감의 효과뿐만 아니라 환경에 긍정적 영향을 준다. XLAB의 연구부서가 개발한 새로운 기술은 산업분야에서 보다 효율적인 에너지를 사용할 수 있을 뿐 아니라 에너지 생산 및 소비와 관련한 시각화 툴을 제공함으로써 보다 스마트한 그리드를 구축할 것으로 기대된다. 
FI-PPP 프로그램의 일환으로 진행되는 FINESCE는 유럽연합의 지원을 받고 있다. 분산화된 재생가능 에너지원과 전기적 운송수단을 전기 시스템에 통합하는 것은 어려운 일이다. 이 프로젝트는 유럽 7개 국가의 다양한 지역에서 현장 테스트를 수행하고 있다. XLAB는 에너지 생산 및 소비, 날씨, 실내 온도 및 다른 실시간 및 과거 데이터를 제공하는 시각화된 소형 장치를 제공할 예정이다. 지리 정보 시스템인 GAEA+는 분산발전의 일환으로 사용되는 소규모 발전소에 대한 데이터를 시각화하는데 활용될 예정이다. 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 재생가능 에너지로의 전환을 위한 스마트 그리드 연구
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2014. 10. 29. 11:08

자가 재충전 투명 배터리 신제품신기술2014. 10. 29. 11:08

자가 재충전 투명 배터리

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최근 난양 기술 대학 연구팀은 완벽한 자기 전력 스마트 창을 디자인하고 제조했다. 이 창은 배터리와 비슷하게 이온과 전자들을 저장하고 방출할 수 있는 전기변색 물질들을 이용하여 공기에 노출됨에 따라 투명색에서 청색으로 변할 수 있다. 또한 이 특성은 이 스마트 창이 다른 소자로 자가 재충전 투명 배터리로 기능할 수 있다. 
이 새로운 스마트 창의 중요성은 전기변색(EC) 물질인 프러시안 블루(PB)이다. 1980년대 초 과학자들은 PB가 전기화학 반응들에 의해 무색의 프러시안 화이트(PW)로 변형될 수 있다는 것을 발견했다. 특히 이 색깔 변화는 쉽게 전자들을 잃을 수 있는 또 다른 물질로부터 전자를 얻기 위해 PB 내 철이 환원될 때 발생한다. 연구원들은 PB 음극을 보완하기 위해 전자-기부 양극으로 알루미늄(Al)을 이용했다. 
PB와 AL 전극들이 서로 연결될 때 스마트 유리는 약 4초 내 무색의 PW로 표백될 수 있다. 연구원들은 스마트 창의 투과성은 청색과 무색 상태 사이 약 52%까지 변화한다는 것을 발견했다. 또한 PB/Al 스마트 창의 표백 과정은 PB/Al 전지의 방전과 일치한다. 이 스마트 창이 완전히 투명해질 때, 완전히 방전된 것을 나타내도록 LED가 더 이상 빛을 내지 않는다. 
이 스마트 창/배터리를 재충전하기 위해, 연구원들은 산소에 PB와 AL 전극들을 노출시켜 단순하게 이 전극들을 분리했다. 이후 배터리는 이 스마트 창을 천천히 청색으로 되도록 전극 내 철을 산화시킴으로써 자발적으로 배터리를 재충전했다. 전극들이 분리된 한 시간 후 배터리는 부분적으로 재충전된 것을 보여주도록 다시 LED를 밝힐 수 있었다. 
배터리로써 PB/Al 전지는 정당한 성능을 보였다. 이 배터리의 비용량이 리튬 배터리에 비교해 상대적으로 낮지만, 이 배터리가 얇은 층으로 구성된 것을 고려하면 상대적으로 큰 전체 용량을 가지고 있다. 만약 외부 전력원이 공기 내 자가 충전하는 대신 인가된다면 충전 용량과 충전 시간 모두 매우 개선될 수 있다. 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 자가 재충전 투명 배터리
:
Posted by 매실총각
2014. 10. 29. 11:07

자가 재충전 투명 배터리 신제품신기술2014. 10. 29. 11:07

자가 재충전 투명 배터리

최근 난양 기술 대학 연구팀은 완벽한 자기 전력 스마트 창을 디자인하고 제조했다. 이 창은 배터리와 비슷하게 이온과 전자들을 저장하고 방출할 수 있는 전기변색 물질들을 이용하여 공기에 노출됨에 따라 투명색에서 청색으로 변할 수 있다. 또한 이 특성은 이 스마트 창이 다른 소자로 자가 재충전 투명 배터리로 기능할 수 있다. 
이 새로운 스마트 창의 중요성은 전기변색(EC) 물질인 프러시안 블루(PB)이다. 1980년대 초 과학자들은 PB가 전기화학 반응들에 의해 무색의 프러시안 화이트(PW)로 변형될 수 있다는 것을 발견했다. 특히 이 색깔 변화는 쉽게 전자들을 잃을 수 있는 또 다른 물질로부터 전자를 얻기 위해 PB 내 철이 환원될 때 발생한다. 연구원들은 PB 음극을 보완하기 위해 전자-기부 양극으로 알루미늄(Al)을 이용했다. 
PB와 AL 전극들이 서로 연결될 때 스마트 유리는 약 4초 내 무색의 PW로 표백될 수 있다. 연구원들은 스마트 창의 투과성은 청색과 무색 상태 사이 약 52%까지 변화한다는 것을 발견했다. 또한 PB/Al 스마트 창의 표백 과정은 PB/Al 전지의 방전과 일치한다. 이 스마트 창이 완전히 투명해질 때, 완전히 방전된 것을 나타내도록 LED가 더 이상 빛을 내지 않는다. 
이 스마트 창/배터리를 재충전하기 위해, 연구원들은 산소에 PB와 AL 전극들을 노출시켜 단순하게 이 전극들을 분리했다. 이후 배터리는 이 스마트 창을 천천히 청색으로 되도록 전극 내 철을 산화시킴으로써 자발적으로 배터리를 재충전했다. 전극들이 분리된 한 시간 후 배터리는 부분적으로 재충전된 것을 보여주도록 다시 LED를 밝힐 수 있었다. 
배터리로써 PB/Al 전지는 정당한 성능을 보였다. 이 배터리의 비용량이 리튬 배터리에 비교해 상대적으로 낮지만, 이 배터리가 얇은 층으로 구성된 것을 고려하면 상대적으로 큰 전체 용량을 가지고 있다. 만약 외부 전력원이 공기 내 자가 충전하는 대신 인가된다면 충전 용량과 충전 시간 모두 매우 개선될 수 있다. 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 자가 재충전 투명 배터리
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