주변의 물 흐름을 활용한 저비용 센싱 네트워크 구축과 Hydro-VENUS

1. 서 론

지구온난화의 위협, 지정학적 리스크로 인한 에너지 공급에 대한 불안, AI 보급에 따른 전력 부족 우려 등으로 인해 재생 가능 에너지에 대한 기대가 다시 높아지고 있다. 또한 도시 인프라·어업·농업 등의 디지털 전환(DX)이 진행되는 가운데, 전력망이 미비한 현장에서 센서나 통신기기 등의 장치를 가동해야 할 필요성이 커지면서 밀리와트 수준의 소전력 수요도 증가하고 있다.

오카야마대학교에서 창업한 벤처기업 ㈜Hydro-VENUS에서는 자연 하천, 농업·공업용 수로, 조류와 해류 등 주변의 물 흐름을 이용하여 기둥 모양의 진자를 진동시켜 전력을 생산하는 ‘Hydro-VENUS’를 개발하고 있다.(1)~(8) Hydro-VENUS는 반원통형 등 ‘뭉툭한’ 형태의 진자를 물의 흐름으로 왕복 운동시키는 방식으로, 기존의 날카로운 형태를 가진 프로펠러 발전기에 비해 물속 이물질이 잘 끼지 않아 수생 생물에게도 무해하다. 또한 유속이 증가함에 따라 발전량도 늘어나는 특성을 활용하면, 전원이 필요 없는 유속 센서로도 활용할 수 있다.

Hydro-VENUS 기술은 2015년에 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)의 신에너지 벤처 기술혁신 사업에 선정되어 그림 1과 같은 거대한 진자를 가정한 해상 조류 및 해류 발전의 실현 가능성을 검토하였다. 2017년에는 일본 과학기술진흥기구(JST)의 지역 산학 가치 프로그램에, 2021년에는 역시 JST의 A-STEP(트라이아웃 타입)에 선정되어 DX에 사용되는 센서 및 통신기기를 위한 밀리와트 수준의 저전력 전원 또는 앞서 언급한 전원이 필요 없는 유속 센서를 개발하고 있다. 그 후 2025년에는 총무성 ICT 스타트업 리그와 NEDO Entrepreneurs Program(약진 코스)에 선정되는 등 정부의 지원을 받으며 기술 개발과 사회적 구현을 추진하고 있다.

2. Hydro-VENUS의 원리

Hydro-VENUS는 그림 2와 같이 물의 흐름이 미치는 유체역학적 작용을 이용하여 진자를 흐름과 직각 방향으로 진동시켜 발전기를 구동한다. 

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⇒ 본고는 월간지 ‘計測技術’(일본, 일본공업출판주식회사 발행) 2026년 7월호(해설)를 번역·전재한 것입니다. 본 기사의

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