왜 아직까지 낙뢰를 이용한 발전기술은 개발되지 않는지요?
과학기술이 이렇게 발전했지만 아직까지 낙뢰를 받아서 발전하는 기술은 개발되지 않는지 궁금합니다.
성공만 한다면 친환경에너지이고 대량으로 전기를 생산할 수 있을 것 같은데 아직 인류가 개발하지 못하는 기술인지 궁금합니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
에너지효율성 면에서 가치가 없다고 판단을 하는겁니다. 순간적인 낙뢰에 모이는 에너지는 그리 많지 않을테지만 그 기술을 개발하기 위해서는 천문학적인 연구비용이 들어가게 되죠. 즉 효용성이 없다는 뜻입니다.
아직까지 번개가 언제 발생되어 낙뢰가 떨어질것인지,
어느곳에서 번개가 발생할것인지 예측할수 있는 기술이 없습니다.
만약 번개를 채집하여 전기에너지로 사용할수만 있다면 엄청난 발전비용절감을 가져올수 있을것입니다.
언제 어디서 얼마나 발생할지 알수 없기 때문에 채집할수있는 설비를 지을수가 없습니다.
과학자들은 포기하지 않고 번개의 엄청난 에너지를 저장할 방법을 찾고 있는데, 의미 있는 진전이 17년 10월 한국에서 있었어요. UNIST(울산과학기술원) 백정민 교수팀은 번개 원리를 이용해 전기를 생산하는 '마찰 전기발전기'를 개발해 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션'에 발표했어요.
연구진은 구름 안에서 수증기 분자가 얼음 결정과 마찰하는 과정에서 전하가 분리되고 축적됐다가 엄청난 에너지를 지표면으로 방출하는 점에 착안했어요. 그리고 수증기 분자와 얼음처럼 서로 마찰시킬 수 있는 신소재를 개발했죠. 이런 신소재로 3층 구조의 마찰 전기발전기 시스템을 구성했어요. 마찰 전기발전기 가운데에는 접지층을 삽입해, 마찰 시 발생하는 전하가 외부 회로로 이동할 때 전하가 손실되는 것을 막았어요. 이미 발명한 인공 번개 발전기보다 효율을 100배 정도 높였죠.
현재 연구진이 개발한 마찰 전기발전기로 저장되는 전력은 스마트폰과 스마트시계의 배터리를 충전하는 정도예요. 그러나 언젠가 전력 발생량을 높여 전기자동차를 움직이는 날도 오지 않을까 기대해봅니다.원리상 가능하나 너무나 높은 에너지이기 때문에 위험하고 번개가 일정하게 치지 않아 실현가능성은 크지 않다. 번개는 한번에 약 10억V의 전압을 가지며, 전류는 약 1만A에 달한다. 이는 100억kW에 달하는 엄청난 에너지다. 소양강댐의 전력량이 약 20만kW이니 발전소 5만개 분량의 엄청난 에너지를 한번에 흘려보내는 셈이다. 이런 에너지를 저장하려면 거대한 축전기가 필요한데 번개는 자주 치지도 않고, 매번 같은 곳에 치는 것도 아니기 때문에 축전기를 곳곳에 건설해서 상업적으로 이용하기에는 경제성이 맞지 않다.
출처 : https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/250606.html
안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.
낙뢰가 어디 떨어질지 예측하기힘들며
낙뢰는 번개처럼 번쩍할뿐 지속적인 전기를 만들기 어려워 상업성이 떨어집니다
낙뢰가 언제 칠지도 모르고, 항상 치는 것이 아니기 때문에 친환경에너지로 보기 어렵습니다.
낙뢰를 받아서 에너지로 전환하는 인프라를 구축한다고 해도 99%는 낭비가 될 것입니다.
그리고 낙뢰자체가 초고압이기 때문에 매우 위험합니다.