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블루마블 경제이야기/환경을 살리는 경제 이야기

"내 몸으로 전기를 만든다" 인간 동력에너지

최근 주변에서 '친환경'을 내세운 제품들을 많이 볼 수 있습니다. 웰빙푸드라는 신조어를 만들어 냈을 정도로, 유기농 먹거리에 대한 관심이 급증했듯이 요즘은 먹거리 뿐 아니라 전자제품 등 각종 산업에서도 친환경을 모토로 제품을 만들고 있습니다.

기업에서도 마케팅 소재로 친환경을 자주 사용하고 있는데요. 얼마 전 국내의 한 자동차회사 광고가 눈에 들어왔습니다. 인간 동력에너지로 자동차를 이용하는 내용이었는데, 친환경적인 이미지가 눈길을 사로잡았습니다. 석유, 전기 등이 주 에너지원이지만, 사람을 동력에너지로 사용한 발상이 꽤나 독특했습니다. 사람이 곧 에너지다, 문득 인간 동력에너지가 궁금해졌습니다.


                                                     <출처 : 현대자동차 광고>


손과 발, 근육이 에너지로
'사람이 곧 에너지가 된다'는 말은 얼핏 쉽게 공감하기 힘들지만, 원리는 간단합니다. 바로 손과 발의 근육을 이용하는 것이지요.
많은 소비자들이 기계의 편리함 덕분에 어려운 일을 쉽게 해결합니다. 가령, 20분정도 걸으면 되지만 굳이 자동차를 이용한다든가, 대형 선박을 타고 바다를 건넌다거나, 우물가에서 물을 길어 올 필요 없이 수도꼭지만 돌리면 물이 나오는 등의 편리함을 누리며 살고 있습니다.

하지만, 이런 편리함이 되려 자연환경을 훼손하고 지구 온난화의 주범인 화석에너지 사용을 부추기는 원인이 된다는 것은 이미 알고 계시죠? 고유가 시대와 더불어 고갈 돼가는 화석에너지를 대체할 수 있는 에너지 개발이 기대를 모으고 있는 이유이기도 합니다. 그 가운데 휴먼 에너지 역시 차세대 대체 에너지로 주목을 받고 있는데요. 인간 동력에너지는 어디서 어떻게 활용되고 있을까요?

1. 인간 동력의 힘을 통해 생활이 변한 남아프리카 공화국의 한 초등학교

물을 길어와야 하기 때문에, 학교에 나오지 못하는 여학생들. 물이 없어 먹을거리는 지저분하고 건강상태가 나빠졌던, 남아프리카 공화국의 한 초등학교 어린이들은 인간 동력에너지를 활용해 이 모든 것을 극복했습니다.

                                                              <출처 : SBS>

이 학교에는 '플레이 펌프'라는 놀이기구가 하나 있습니다. 이름에서도 알 수 있듯이, 수도와 관련된 이 기구는 땅 속에 박혀있는 시추공과 연결돼 있는데, 이 플레이 펌프를 아이들이 빙빙돌리면서 놀게되면, 땅속에 있는 물이 올라와 탱크에 저장되는 방식입니다. 수업시간 외에 아이들의 놀이터이기도 한 이곳에서 플레이펌프를 1바퀴 돌리면, 1리터의 물이 지하 150m 깊이의 물을 끌어 올리는데요. 플레이 펌프 덕분에 씻지 못한 아이들이 씻을 물이 생겨 위생이 깨끗해 졌으며, 집에서 하루 먹어야 할 물을 양동이로 퍼와야 하는 여학생들은 우물가로 나가지 않고서도 학교로와서 수업도 배우고 집으로 돌아가는 길에 물을 길어 갈 수 있게 됐다고 합니다. 놀이기구처럼 사용돼 재밌게 갖고 놀면서도 인간동력 에너지를 잘 활용한 사례입니다.

2. 발전 마루를 이용해 전기를 생산하는 일본 도쿄 전철역

인간 동력에너지는 기계를 쉽게 쓸 수 없는 개발도상국 뿐 아니라 선진국에서도 활용되고 있습니다. 바로 일본 도쿄 전철역 인데요. 도쿄 전철역에 설치돼 있는 계단은 일반 사람들이 오르락 내리락 하기 위한 계단과 다릅니다.

 

                                                                <출처 : SBS>

계단 끝에는 전기량을 측정하는 계량기가 있는데요. 사람들이 계단을 밟으며 생기는 진동을  통해 전기를 발생하고 이런 방식으로 만들어진 전기가 배터리에 모이는 원리입니다. 이미 일본은 각 전철역에서  발전 마루를 실험하고 있는데요. 사람들이 계단을 오르락 내리락함으로써 전기를 생산하는, 이른바 사람이 에너지를 생산하는 현장입니다. 

3. 나이트 클럽도 인간 동력에너지로 운영한다?

영국 런던에는 친환경 나이트클럽인 'King's cross'가 있습니다. 나이트 클럽에 친환경이란 수식어를 붙이는 것이 어울리지 않을 것 같지만, 이 나이트 클럽이 친환경적인 이유는 바로 전력생산이 가능토록 클럽 바닥을 설계했기 때문입니다.

 이 곳에는 '압전현상(일정한 방향의 압력을 특정 결정체에 가하게 될 경우, 압력에 비례하는 전력이 나타나는 현상)'을 이용한 특수 바닥이 있습니다.

춤을 추는 사람들이 바닥을 자극하면서 생기는 전류가 나이트 클럽의 바닥에 설치된 충전식 배터리로 이동해 전력을 생산할 수 있도록 설계됐는데요.

배터리는 바닥의 움직임에 따라서 충전되며, 충전된 배터리를 이용해 평균 전력의 60%를 인간 동력에너지를 통해 만들어진 전기로 충당하고 있다고 합니다.



<출처 : 나우뉴스>


 

 



환경오염 줄이는 인간 동력에너지
만일, 우리나라 국민 전체가 동시에 발전기 페달을 돌린다면 화력발전소 몇 기를 대체할 만한 에너지가 생성 될까요?

대략 화력발전소 36기를 대체할 수 있다고 합니다. 화석연료 고갈문제와 환경오염문제 등으로 인해 전기를 얻을 대체수단으로 많은 친환경, 신재생 에너지가 각광을 받고 있는데요. 태양열, 조력, 풍력 등 자연환경을 이용한 발전만큼이나 인간동력을 이용해 기계를 작동시키고 전기를 얻고자 하는 시도들이 많은 주목을 받고 있습니다.


                                                          <출처 : SBS>

특허청에 따르면, 2007년까지 인간동력을 활용해 전기를 생산·이용하는 내용의 특허출원은 242건이라고 합니다. 인간동력 장치는 크게 3가지로 구분이 됩니다. 인간의 근력을 이용하는 발전장치, 일상생활 중 무의식적으로 발생되는 <기생전력>을 이용하는 장치, 저전력 기기의 전지 대용 전원으로 사용하는 장치 등으로 나누어 볼 수 있습니다.

인간의 근력을 이용하는 발전장치의 경우, 페달을 돌려 전력이 발생해야만 작동하는 TV나 흔들어서 진동을 발생시켜 사용할 수 있게끔 하는 휴대전화 등을 예로 들 수 있겠습니다. <기생전력>을 이용하는 장치의 경우, 앞서 해외사례에서 살펴보았듯이, 지하철 계단을 오르락 내리락 할 때의 경우 생기는 전력이라고 생각하시면 됩니다. 마지막으로 저전력 기기전지 대용 전원으로 사용하는 장치는 리모콘과 같이 버튼을 누르거나 리모콘을 움직이는 동작으로 전기를 발생시켜 전원으로 사용하는 것입니다. 이와 같은 장치는 환경오염을 일으키는 건전지의 사용을 줄일 수 있는 것이 큰 장점이라고 할 수 있습니다.

핵융합발전소, 태양열발전소, 풍력발전소 등 인간은 화석에너지의 고갈과 더불어 계속해서 나빠지고 있는 지구환경문제 등을 조금이라도 친환경적으로 개선하기 위해 갖가지 노력을 하고 있는데요. 인간이 중심이 되는 인간 동력에너지를 적극적으로 활용하는 것도 중요하다고 생각합니다. 전기를 만들어내고, 다양한 기술발전을 통해 생활은 편리해졌지만, 편리함속에 익숙한 나머지 수동적인 사람이 됐다는 단점도 있습니다. 인간의 손과 발 근육등을 활발하게 사용하는 인간동력 에너지. 건강문제에도 도움이 되면서 친환경적인 에너지 개발을 동시에 추구하는, 중요한 차세대 에너지 중 하나가 아닌가 생각해봅니다.