9학년 학생이 발걸음으로 전기를 생성하는 장치를 개발

닌투언성의 9학년 학생 두 명이 매일 걸어서 학교에 가는 것에서 발걸음으로 전기를 생산하는 장치를 만들었습니다.

Pham Thi Thuy Trinh(왼쪽), Nguyen Thi Thanh Thuy 및 강사 Le Minh Phuong - 사진: AN ANH

이 장치는 9학년 학생 두 명이 발명한 것으로, 발걸음의 기계적 에너지를 전기로 변환해 LED 조명이나 전화기와 같은 소형 전기 제품에 전원을 공급하는 데 도움이 됩니다.

이 발명품은 2024~2025학년 닌투언성 과학기술경연대회에서 1등을 수상하였으며, 내년 3월에 열리는 전국 과학기술경연대회에 닌투언성을 대표하여 참가할 예정입니다.

걷기부터 발걸음으로 전기 생산까지

세라믹 스피커 디스크는 두 학생이 병렬로 사용하여 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. - 사진: AN ANH

발걸음으로 전기를 생산하는 이니셔티브의 소유자는 Pham Thi Thuy Trinh과 Nguyen Thi Thanh Thuy라는 두 학생으로, 둘 다 Phan Rang-Thap Cham 시(Ninh Thuan) 동하이 구에 있는 Vo Nguyen Giap 초등학교와 중학교(9/3학년)에 재학 중입니다.

투이 트린과 탄 투이는 발걸음으로 전기를 생산하는 기계를 만들겠다는 아이디어가 매일 걸어서 학교에 간다는 사실에서 나왔다고 말했습니다. 모든 단계는 에너지를 생성하지만 이 에너지는 활용되지 않습니다.

"이러한 실질적인 문제를 바탕으로 우리는 발걸음의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치를 만드는 것에 대해 생각해 왔습니다."라고 Thuy Trinh은 말했습니다.

이 아이디어를 생각해 낸 후, Thuy Trinh과 Thanh Thuy는 Vo Nguyen Giap 초등학교와 중학교의 화학 교사인 Le Minh Phuong 선생님과 이에 대해 논의했습니다.

푸옹 씨의 지도 덕분에 3개월 만에 발걸음에서 전기를 생성하는 장치가 완성되었습니다. 이 장치는 압전 바닥판, 전기를 저장하는 정류 시스템, 전력 소비 장치의 3가지 부분으로 구성되었습니다.

탄 투이와 투이 트린은 이 장치의 새로운 기능은 압전 세라믹 스피커 디스크 소재의 압전성 원리를 기반으로 하여 기계적 에너지(충격력)를 전기 에너지로 변환한다고 말했습니다.

이 장치의 작동 원리는 힘(발걸음이나 다른 압력)이 가해지면 세라믹 스피커 센서가 전압 전류를 생성한다는 것입니다.

센서로부터 나온 교류(AC)는 정류 회로에 의해 직류(DC)로 변환됩니다. 이 DC 전원은 전기 장치에 전원을 공급하거나 간접 전원 공급을 위해 배터리에 저장됩니다.

Thuy Trinh과 Thanh Thuy에 따르면, 세라믹 스피커 디스크의 각 센서는 가해지는 힘에 따라 0.5V에서 8V까지의 전압을 생성할 수 있습니다. 생성되는 전류가 매우 작기 때문에 여러 개의 세라믹 스피커 판을 함께 결합하는 것이 필요합니다.

"세라믹 스피커는 병렬 또는 직렬로 연결하여 발걸음의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 효율성을 높일 수 있습니다. 세라믹 스피커가 많을수록 전기 장치의 에너지 요구를 충족하는 전압이 더 커집니다." - Thuy Trinh이 말했습니다.

환경 친화적

다음 3월, Thuy Trinh과 Thanh Thuy는 Ninh Thuan을 대표하여 전국 대회에 참가할 예정입니다. - 사진: AN ANH

투이 트린과 탄 투이는 위의 발명품은 주로 구하기 쉽고, 저렴하며, 실용적인 조건에 적합한 재료를 사용했다고 말했습니다.

"이 장치는 발걸음에서 에너지를 생성할 뿐만 아니라 배터리나 커패시터에 전기를 저장할 수도 있어 LED 조명이나 휴대전화 충전기와 같은 소형 장치의 장기적이고 효율적인 사용을 보장합니다."라고 Thanh Thuy는 말했습니다.

또한, 학교, 쇼핑몰, 공원, 보행자 길 등 사람이 붐비는 장소의 보도나 계단에 장치를 설치해 사람의 발걸음을 최대한 활용해 전기를 생성할 수 있다.

"쇼핑몰에 있는 각 사람이 장치를 5번 밟으면, 200명이 있다면 충격 횟수는 1,000회가 되며, 이는 1,000걸음에 해당합니다. 그때 생성된 전기는 3~4시간 안에 1~2개의 휴대전화를 충전할 수 있습니다. 충격이 많을수록 전기가 많이 생성되고 매우 환경 친화적입니다." - Thuy Trinh이 설명했습니다.

레 민 프엉 씨는 아이디어가 실용적으로 적용 가능했기 때문에 탄 투이와 투이 트린에게 이를 실제 제품으로 만들도록 지도했다고 말했습니다.

제품이 완성되어 좋은 평가를 받았으며, 교사와 학생 모두 만족했습니다. 하지만 해당 제품은 야외 장비에 설치할 경우 보존성이나 산화방지 능력 측면에서 여전히 일정한 한계를 가지고 있습니다.

"현재, 저의 교사와 학생들은 장비를 더 완벽하게 만들고 더 원활하게 운영하기 위해 계속 수리하고 있습니다."라고 Phuong 씨가 말했습니다.

출처: https://tuoitre.vn/hoc-sinh-lop-9-che-tao-thiet-bi-tao-dong-dien-tu-nhung-buoc-chan-20250214104654139.htm