진자형 진동력 발전｜진자형 진동력 발전기의 구조를 다음 <그림 6>에 나타냈다. 진동판 앞에 추가 달려있어 진동으로 추가 흔들리고, 그 흔들림이 진동판에서 압전소자로 전달되어 발전하게 되는 구조이다. 생활 속에서 만들어내는 진동의 주파수는 10~100㎐ 정도이지만, 진자형 진동력 발전기에서는 추를 조정함으로써 진동주파수를 정합整合할 수 있는 특징이 있다. 이를 통해 다리, 건물, 장비의 고유진동에 맞추어 효율 좋은 발전을 실현할 수 있다. <그림 7>의 (a)는 도쿄도 아라카와(荒川)의 고시키자쿠라대교(五色櫻大橋)에 설치한 진자형 진동력 발전에 의한 조명 연출의 모습이다. 진자형 진동력 발전기는 <그림 7>의 (b)에 나타난 것처럼 다리 밑에 10대를 설치해 차량 주행 시 발생하는 진동으로 발전을 한다. 발전된 전력은 배터리에 충전되어 야간에 조명 연출로 사용하는 전력의 일부로 쓰이고 있다.

 

진동력 발전의 보급에는 몇 가지 과제가 남아있다. 세라믹으로 되어 있는 압전소자가 일그러지면서 발전을 하기 때문에 커다란 힘이나 지속적인 힘이 가해지면 세라믹에 손상이 간다. 현재는 스토퍼Stopper를 끼워 넣어 소자에 가해지는 힘을 조절하고 있기 때문에 발전 마루에서는 최대 500㎏까지 버틸 수 있는 설계로 되어 있다. 또 옥외에서 사용하는 경우, 특히 중요한 것이 내수성耐水性이다. 시부야 하치공 앞에서 실시한 실증실험에서 아스팔트 포장 작업 시 열에 의해 방수가공이 벗겨져 발전 마루에 고장이 발생했다. 진동력 발전의 발전효율은 이론상으로는 40%이지만, 현재는 0.9%에 머물러 있다. 진동판과 스토퍼의 조정, 압전소자의 적층화積層化와 주변회로의 개선에 의해 어느 정도의 발전량을 얻을 수가 있지만, 압전소자 자체의 소재와 박형화薄型化에 의한 적층구조 등 더 많은 개선이 요구되고 있다. 아직 몇 가지 과제가 남아있지만, '작은 진동만 있으면 어디에서든 발전이 가능하다’는 진동력 발전의 매력은 앞에서 기술한 도입사례뿐만 아니라, 가전이나 교통기관, 시설 등 다양한 분야에서의 응용이 기대되고 있으며 일부는 이미 실용화에 들어갔다.(<그림 8> 참조) 생활 속에 널리 쓰이는 가전제품으로는 작동 시 큰 진동이나 소음이 발생하는 세탁기에다 장착을 함으로써 진동이나 소음을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 그것으로 얻은 전기를 조작반 등의 다른 전력으로도 사용할 수 있다. 또 진동력 발전을 응용한 풍력발전도 매우 흥미로운 분야이다. 예전과 같이 풍력으로 프로펠러를 회전시키는 것이 아니라, 풍력으로 천(옷감) 따위를 흔들어서 그 진동으로 발전을 행하는 시도가 이루어지고 있다. 이 방법을 통해 장소에 국한됨이 없이, 프로펠러를 회전시킬 수가 없는 미약한 바람으로도 발전이 가능하게 되었다. 어디에서든지 발전이 가능하다는 특성으로 동시에 불필요한 전기를 절약하는 데 공헌할 수 있게 된 것이다. 가로등의 경우 24시간 내내 점등을 할 필요가 없기 때문에 사람이나 교통기관이 통과하는 진동으로 점등을 시행하고, 필요한 전력을 필요한 때 즉석에서 얻음으로써 전력낭비를 줄일 수 있다.

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이번에 소개한 유도등과 유니버설 디자인 전원, 참가형 일루미네이션 등의 사용 사례들을 통해 진동력 발전이 갖고 있는 생활 속 침투성뿐만 아니라, 친환경 에너지의 생산과 활용이 가능하다는 장점에 대해 알아볼 수가 있었다. 대형시설 및 풍력발전에의 도입이 실현 가능해진다면 축전과 더불어, 보다 깨끗하고 안전한 안정된 전력 인프라로서의 역할을 다할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또한 가로등의 응용 등 필요한 전력을 적시적절하게 얻을 수 있는 진동력 발전과 음력발전 기술을 통해 실제로는 필요로 하지 않는 전기 사용량 및 기대전력을 크게 줄일 수 있다. 생활 속의 마루, 벽 등을 비롯한 주변의 모든 것들이 스스로 발전을 하고, 평범하게 일상을 보내면서 동시에 필요한 전기 에너지를 생산해낼 수 있는 풍요로운 삶이 머지않아 실현될 것으로 전망된다.