한국의 엔지니어들은 발자국, 바람, 비, 파도와 같은 외부 기계적 에너지원에 노출되어 전기를 생성하고 저장하는 구조물을 만들기 위해 콘크리트에 사용할 수 있는 시멘트 기반 복합재를 발명했습니다.
구조물을 동력원으로 전환함으로써 시멘트는 세계 에너지의 40%를 소비하는 건축 환경 문제를 해결할 것이라고 그들은 믿습니다.
건물 사용자는 감전사에 대해 걱정할 필요가 없습니다.테스트 결과, 시멘트 혼합물에 1% 부피의 전도성 탄소 섬유가 있으면 구조적 성능을 손상시키지 않으면서 시멘트에 원하는 전기적 특성을 부여하기에 충분했으며 생성된 전류는 인체에 허용되는 최대 수준보다 훨씬 낮은 것으로 나타났습니다.
인천대, 경희대, 고려대 기계토목공학과 연구진은 기계적 에너지 수확기의 일종인 마찰전기 나노발전기(TENG) 역할도 할 수 있는 탄소섬유를 이용한 시멘트 기반 전도성 복합재(CBC)를 개발했다.
그들은 에너지 수확 및 저장 기능을 테스트하기 위해 개발된 재료를 사용하여 실험실 규모 구조와 CBC 기반 커패시터를 설계했습니다.
이승중 인천대학교 건설환경공학부 교수는 “스스로 전력을 사용하고 생산하는 넷제로 에너지 구조물을 구축하는 데 사용할 수 있는 구조적 에너지 소재를 개발하고 싶었다”고 말했다.
"시멘트는 필수 건축 자재이기 때문에 CBC-TENG 시스템의 핵심 전도성 요소로 전도성 필러와 함께 사용하기로 결정했습니다."라고 그는 덧붙였습니다.
그들의 연구 결과는 이번 달 Nano Energy 저널에 게재되었습니다.
에너지 저장 및 수확 외에도 이 재료는 외부 전력 없이 구조적 상태를 모니터링하고 콘크리트 구조물의 남은 사용 수명을 예측하는 자가 감지 시스템을 설계하는 데에도 사용될 수 있습니다.
“우리의 궁극적인 목표는 사람들의 삶을 더 좋게 만들고 지구를 구하기 위해 추가 에너지가 필요하지 않은 소재를 개발하는 것이었습니다.그리고 이번 연구 결과가 넷제로 에너지 구조의 올인원 에너지 소재로서 CBC의 적용 가능성을 확대하는데 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
인천대학교는 연구 결과를 발표하면서 “더 밝고 푸른 내일을 향한 설레는 시작인 것 같습니다!”라고 말했습니다.
글로벌 건설 검토
게시 시간: 2021년 12월 16일