마이크로 머신에 생명을 불어넣는 연구

마이크로 머신의 에너지원으로 배터리나 배터리를 사용하지만, 에너지 소비에 따라 교체 및 충전이 필요하며, 이는 마이크로 머신을 멈추게 하는 원인이 된다. 마이크로 머신을 지속적으로 가동하기 위해서는 마이크로 머신에 발전기를 탑재하여 스스로 에너지를 만들어야 한다.

본 연구실에서는 열전 발전기, 스털링 발전기, 랭킨 사이클 발전기, 연료전지를 마이크로 머신의 발전기 후보로 선정하여 연구하고 있습니다.

열전 발전기는 반도체를 이용하여 온도차를 전기로 변환할 수 있으며, 마이크로 머신 내 모터 등의 배기열을 전기에너지로 회수하여 모터의 동력으로 재사용할 수 있다. 스털링 발전기 역시 마찬가지로 온도차에 의한 기체의 팽창과 수축 작용을 이용하여 발전할 수 있다. 랭킨 사이클 발전은 화력 발전과 같은 원리이지만, 작동 유체에 물이 아닌 저비점 불소 화합물을 사용함으로써 마이크로 머신의 배기열로 작동 유체를 끓여 터빈에서 팽창할 때 에너지를 추출할 수 있습니다. 연료전지는 배터리라고 쓰여 있지만, 수소 등 연료의 화학반응을 통해 전기를 뽑아내고 연료를 계속 공급해 지속적으로 전기에너지를 얻을 수 있는 발전기다. 알코올이나 비타민C 등의 수용액을 연료로 하는 에너지 밀도가 높은 연료전지 연구를 통해 연료전지를 소형화하여 마이크로 머신에 탑재할 수 있게 되었습니다.

연구소 사이트

Prof.Katsuyuki Tanaka