이제 전기 없는 생활은 상상할 수 없다. 아침에 눈을 뜰 때부터 모든 생활이 전기와 함께 한다. 스마트폰 충전, 형광등, 냉장고, 토스터, 노트북, 텔레비전 등 우리가 자주 보고 사용하는 물건들은 모두 전기를 통해 움직이며, 생활 속에서 발생하는 수많은 에너지들은 최종적으로 소리나 열로 전환되어 허공에서 사라져버린다.

황태일 기자 hti@

에너지 하베스팅이란, 태양광, 진동, 열, 풍력 등과 같이 자연적인 에너지원으로부터 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환시켜 수확하는 것을 일컫는다. 지형상의 문제나 여러 환경적인 조건으로 인해 알맞은 장치를 설치할 수 없을 때, 사물들이 자체 발전 기능을 가지고 있다면 훨씬 수월하게 전기를 생산해낼 수 있다.

▲ 이병선 대표

세계 최고 효율의 초소형 고광도항공장애표시등 개발
㈜이맥이노베이션의 행보가 화제다. 최근 이맥이노베이션은 세계 최초로 고광도 항공장애표시등의 소비전력을 일일 평균 8.9W로 고효율 태양광솔라 전력과 전자파 하베스팅 하이브리드형 신기술로 만들어내 주목을 받고 있다. 국토교통부 자료에 의하면 2013년 이후 5년간 실시된 항공장애표시등 실태조사 결과 검사대상 1만4705개소 중 39%에 달하는 5742개소 항공장애표시등 관리가 엉망이었다. 이병선 ㈜이맥이노베이션 대표는 “불량 항공장애 표시등이 많고, 항공장애 표시등이 제대로 설치되지 않을 경우 항공기 사고가 발생할 수 있다”면서 국내외 고층 아파트, 고층 빌딩에 항공장애표시등이 설치되지 않을 경우에도 사고발생으로 이어질 수 있다고 한다. 송전철탑 항공기충돌로 대규모 정전발생과 고층 빌딩과 아파트 층돌로 경제적 손실과 인명 피해가 발생할 수 있는 우려와 걱정의 목소리가 높은 것이 사실이다”고 개발 배경을 밝혔다. 해외의 경우 항공기 충돌 원인을 분석해본 결과 고광도 항공장애 표시등이 없었고, 50% 이상의 고광도 항공장애 표시등의 불량과 광도가 불충분했다.

기존 고광도 항공장애 표시등의 문제도 있었다. 제논램프를 이용한 고광도 항공장애 표시등의 경우 등 1기가 시간당 600w의 높은 에너지를 소비한다. LED등을 이용한 고광도 항공장애 표시등은 해외 제품의 경우 1기가 시간당 100w~150w의 에너지를 소비하지만 부피와 무게가 과도하며 송전탑에 설치시 배터리와 태양전지가 다수 필요해 설치가 어렵다. 국내 제품의 경우 소비전력을 줄이는데 집중해 50~60w로 낮은 소비전력을 요구하지만 유지와 보수가 쉽지 않고, 시스템의 부피가 너무 커서 설치에 어려움이 있다. 고광도 항공장애 표시등에서 높은 열이 발생해 밀폐된 케이스 및 다수의 LED가 간격 없이 설치되어 방열이 어려워 LED등의 밝기 저하, 수명 감소 등의 문제가 발생하고 있다.

반면 이맥이노베이션의 제품은 고광도 항공장애 표시등 기술 관련 두 가지 특허를 획득, 이를 적용해 여타의 항공장애 표시등과 다르게 모듈형태로 되어 있으며, 모듈별로 넓은 간격을 갖는 LED칩이 내장되어 있다. 모듈, 지지대, 상판, 하판이 모두 알루미늄 60으로 제작되어 방열특성이 우수하며, 표면적의 증가로 자연 방열률이 높으며, 필요한 각도에만 빛을 방사할 수 있어 소비전력 손실이 최소화 된다. 뿐만 아니라 LED칩의 발열량 및 부담을 감소시켰으며, 빛 방사 효율이 높아 LED 필요 개수가 적어 부피를 최소화시킨다. 이병선 대표는 “모든 부분이 완전 실링 상태로 케이스가 없어도 방수·방진·방폭 성능이 우수하다”면서 “간편한 조립식으로 되어 있어 고장 날 경우 해당 모듈만 교체하면 되기 때문에 제작·유지·보수가 쉽고 고공의 산악지역 송전탑에 설치하여도 최소 5년 이상의 수명을 보장한다”고 부연했다.

에너지 하베스팅 기술 통해 업그레이된 제품 개발에 매진
인체에 해로운 전자파를 없애고 이를 전기에너지로 변환하여 사용하는 전자파 에너지 변환 기술을 선보인 바 있는 이맥이노베이션은 20여개 이상의 전자파 하베스팅 분야로 국내와 미국특허등록,세계특허(PCT)도 출원했다. 이를 바탕으로 이미 5년 전 남양주 수동의 한국전력 신가평72호기 345kv송전탑에 전자파 에너지 하베스팅 기술을 통해 항공장애 표시등, 계측기를 구동시킨 바 있다. 24시간 발전 가능한 에너지 하베스팅 기술을 통해 배터리를 최소화하고 동시에 송전철탑의 하중도 최소화하여 더욱 안전한 고광도 항공장애 표시등 시스템을 구축할 계획이다. 에너지 하베스팅 기술로 한국전력연구원과 협력해 송전탑에 변환기 설치 및 계측기, 항공장애등을 구동전력으로 공급하는 데 적용한 이맥이노베이션은 이번 고광도 항공장애 표시등의 개발을 위해 렌즈를 포함하는 다수의 발광 모듈등 두 가지 특허기술을 적용했다.

이병선 대표는 “ 입력전력도 점진적으로 증가, 감소하는 것이 아니라 한 번에 일정한 전력을 주기적으로 준다”면서 “표면적 증가와 더불어 10만cd이상 유지한 점등시간의 최소화와 소등시간의 최대화는 방열 시간을 충분히 줄 수 있으며 전력을 점진적으로 증가시키지 않는 방식은 소비전력의 효율을 증가시킨다”고 설명했다. 이에 이병선 대표는 “고광도 항공장애 표시등의 시장이 형성된 것은 얼마 되지 않았기 때문에 점차 수요가 증가하고 있어 시장규모도 꾸준히 확대될 것”이라고 전망하며 “고광도 항공장애 표시등을 고층 아파트, 빌딩, 송전철탑 등에 설치하면 항공사고를 예방할 수 있다. 항공사고를 예방하는 것만으로도 안전성을 제고할 수 있으며 인명피해와 재산피해도 막을 수 있다”고 피력했다.

이맥이노베이션의 혁신기술은 국제민간항공기구ICAO,국토교통부, 한국전력공사 송전탑  B타입 고광도 항공장애표시등의 일일 평균소비전력을 백열전구 10W의 소비전력보다 낮은 8,9W로 주간에 100,000CD이상을 12시간 동안 작동하여도 등기구의 온도가 변함없는 제품으로 개발하였고 일일평균소비전력 19.8W로 A타입 200,000CD 이상을 온도의 상승 변함없이 개발하는데 성공을 하였다. 이를 통해 마침내 강원도 횡성군 공근면 부발소재 한국전력공사 765kv (220.221.230.231호기)송전탑에 이맥이노베이션 자체기술로 개발한 고광도항공장애표시등을 설치하는 성공신화를 이루게 되었다. 국내외를 포함하여 최고효율의 기능을 탑재한 고광도 항공장애 표시등A, B타입 개발에 성공함으로서 국가 에너지절약정책에 기여하고 전 세계 각국에 산적해 있는 험난한 산악지역에 설치되어 있는 송전탑에 ICAO국제민간항공기구에서 규정하는 법령을 준수하고 최고효율의 고광도항공장애표시등을 설치하여 항공기 충돌방지를  통해 국가시설의 안전을  확보하기 위한 지속적인 노력을 다할 것이라고 밝혔다. 이맥이노베이션의 이 같은 혁신기술은 더 나아가 10여 년간 개발한 우주 전자파 하베스팅 혁신기술을 송전탑의 버려지는 전자파를 변환하여 차세대 수소발전 전력공급을 통해 신재생에너지를 생산함으로서 국가의 CO2 탄소중립을 달성하고 미래의 에너지분야를 선도하는 기업이 되기 위해 끊임없는 혁신적인 기술개발과 노력은 오늘도 지속되고 있다고 밝혔다. NM