인력발전

人力發電

1 개요

사람의 힘으로 발전기를 돌려서 전기를 생산하는 것.

개인적으로 제작해서 쓰는 경우도 있으며 시판되는 제품도 있다. 축전지와 연결하여 전기를 저장해서 쓸 수 있게 하는 모델도 있다.

전구같은 간단한 물건이 아니라면 전기 제품에 문제가 생길 수 있기 때문에 인버터가 꼭 필요하다. 발전기에서 곧바로 나오는 전류는 매우 불안정하며 특히 인력을 사용하면 더욱 불안하기 때문이다.

2 분류

인력 발전기는 크게 둘로 나눌 수 있다.

• 완력 발전기(수동발전기) : 손으로 돌리는 발전기. 작고 간단하여 휴대용으로 만들어진다. 단점은 팔이 아프기 때문에 오래 돌리기 어렵다.
• 각력 발전기 : 다리로 돌리는 발전기. 자전거 같은 구조와 결합시켜서 편리하게 돌릴 수 있게 만든다. 완력 발전기보다는 오래 작동할 수 있다. 역시 다리가 아프지만.

3 활용

인력 발전은 발전량이 너무 낮아서 주력으로 쓰는 것은 불가능에 가깝고, 일상생활에서 실용적인 용도로 사용하기는 힘들다. 자전거 발전기는 1시간 정도 충전하면 TV나 선풍기를 2,3시간 정도 사용하게 할 수 있는 정도가 한계이다. 에어컨은 전력 소비가 너무 심해서 인력 발전으로는 도저히 어떻게 할 수 없을 지경이다. 이 때문에 제한된 용도로만 사용되고 있다.

3.1 활용 사례

• 핸드폰 충전기 : 야외활동 중 급한 전화가 필요할 때를 대비하여 핸드폰을 충전하는 인력발전기가 시판되고 있다.
• 인력충전식 라디오, 인력충전식 라이트 : 야외 활동을 하는 사람들이 비상 용도로 사용한다.
• 헬스용 자전거와 인력 발전기를 결합한다. 운동도 하고 그 칼로리로 전기도 생산해내니 일석이조인 셈이다. 시중에 판매되는 제품은 별로 없고, 대부분은 세탁기 모터 따위를 떼어와 발전기로 개조한 자작품이다.
• 자전거의 헤드라이트와 바퀴를 연결하여 달리는 동안에 라이트가 켜지게 만든다.

3.2 취미와 교육

개인적으로 취미로 인력 발전기를 만들어서 쓰는 사람이 많다. 각지의 교육관에서 인력 발전기를 설치하여 석유, 석탄, 우라늄, 태양의 고마움을 느낄 수 있게 해주는 교훈적 효과를 주기도 한다.

3.3 실용 사례

• 미국에는 헬스 자전거식 인력 발전기를 장비한 체육관이 있다.#

• 브라질의 미나스제이라스주의 산타 리타 교도소는 죄수들에게 인력 발전을 시켜서 전기를 지역 사회에 공급하고 있다. 자전거가 총 4대 배치되어 있으며, 8명의 죄수들이 하루 종일 번갈아가면서 사용하는 것으로 알려져 잇다. 원하는 죄수들이 이 노역에 동원될 수 있고, 죄수들은 발전시간 16시간 당 1일의 감형을 받는다. 생산한 전기는 배터리에 저장했다가 가로등을 밝히는데 사용한다. 한 죄수는 강도죄로 5년 형을 받았는데 20일의 감형을 받았고 체중은 4킬로그램 줄었다고 한다.##

3.4 연구 사례

현대에는 스마트폰 등의 모바일 기기가 발전하면서 인력발전에 대한 기대감이 커지고 있다. 아무리 배터리의 기술이 발전했다고는 하지만, 일일이 충전하면서 쓰는 것이 상당히 귀찮기 때문인 듯 하다.

현재의 인력발전은 크게 보자면 두 가지 방향으로 연구가 진행되고 있다. 하나는 기존의 발전기를 지금까지는 상정하지 않은 장소(인체 부위 등)에 결합하는 것이다. 이렇게 해서 일상 생활을 하면서 동시에 의식하지 않고 전기를 끌어낸다는 아이디어다. 또 다른 하나는 압전소자나 인체전지 등 기존에 쓰이지 않던 발전 방식을 사용하여 효율을 끌어올리는 것이다.

• 예상치 못한 곳에 발전기가!
  • SFU 맥스 도넬란 교수는 무릎보호대와 결합하여 걸을 때마다 발전이 되는 발전기를 만들었다. #
  • 펜실배니아 대학의 래리 롬 교수는 배낭이 움직일 때의 움직임으로 발전을 하는 장치를 개발했다.#
  • 회전문에 발전기를 달아서 전기를 생산하는 연구가 진행되고 있다.천리마마트 ##

• 압전소자
  • 압전 소자로 만든 패널을 길거리에 설치하여, 보행자가 밟을 때마다 전기가 발생하는 연구가 진행되고 있다.#
  • 신발에 장착하여 전기를 발생시키는 압전소자가 연구되고 있다. 의외로 실용가능성이 상당히 있다고 보이는 듯 하다.#

• 생체연료전지
  • 효소를 이용하여 혈액 등의 체내 성분을 분해해서 전력을 얻어내는 장치가 개발되고 있다. 이 쪽은 생체 삽입형 의료기구(자동제세동기, 심장 페이스메이커 등)에 활용되기 위한 연구가 진행중이다. # 유리의 복수 유리군의 바이오 리액터의 현실화

4 픽션의 인력 발전

• 노홍철은 무한도전 육남매특집에서 자신의 몸에 내장발전기가 있다고 개드립을 친적이 있다.(...)
• 만화 북두의 권의 쟈코우는 제도의 지하에다가 거대한 인력 발전기를 설치해놓고, 노예들을 동원하여 강제로 발전기를 돌리게 하여 전기를 밝히고 있다. 둥그렇게 돌면서 인력으로 돌리며 일을 시키는 것은 아득한 옛날부터 하던 방법이며 영화 바람과 함께 사라지다에서도 전쟁에서 패한 남군 포로를 노예같이 부리는 게 나온다.
• 애니메이션 심슨 가족 21시즌 19화에서는 바트 심슨을 동력원으로 활용한 인력발전을 선보였다. 바람이 불지 않아 풍력발전기가 작동하지 않는 상황에서 바트 심슨이 직접 발전기의 날개를 돌려 전기를 생산하였다. 작중 묘사로 드러난 바에 따르면, 초등학생인 바트 심슨 혼자서 2층짜리 심슨 저택의 전기를 모두 공급할 정도로 효율성이 뛰어난 발전 방식임을 유추할 수 있다. 바트 심슨이 더 이상 동력을 공급할 수 없을 때에는, 동력원을 리사 심슨으로 교체하여 운용시간을 연장할 수 있다. 하지만 갑작스런 돌풍으로 풍력발전기가 완파되면서 심슨가의 인력발전은 중단된다.
• 개미혁명에서 혁명을 일으키고 대학을 점령한 주인공들이 자전거를 발전용으로 사용한다.
• 쌉니다 천리마 마트 입구 회전문은 고객이 인력으로 모터를 돌려서, 일정량 이상 충전하지 못하면 못나오는 방식으로 되어있다. 몸매 좋고 얼굴 예쁜 조미란 주임이 아침마다 다이어트 한다고 문을 돌려대는 통에, 천리마 마트의 명물이 된다. 게다가 어느샌가 추가충전하면 건전지도 사은품으로 준다고(…).

• 네이버 웹툰 놓지마 정신줄에서는 발전량이 너무 많아서 역으로 돈을 받았다. 흠좀무