전체메뉴

검색
팝업창 닫기
이메일보내기

에너지를 만들어내는 쇼크업소버

쇼크업소버의 피스톤이 유체를 펌프질해 유압모터와 전기모터발전기 작동시켜

초창기 자동차는 마차 정도의 속도밖에 낼 수 없었기 때문에 판(leaf) 스프링으로 노면의 충격을 흡수해 주도록 고안됐다. 하지만 많은 짐을 실을 수 있도록 스프링이 딱딱해지다보니 큰 충격을 받았을 때는 제대로 반응할 수 없었다.

따라서 스프링이 큰 충격을 소화할 수 있도록 해주는 기술이 도입되기 시작했는데, 대표적인 게 바로 쇼크업쇼버다. 쇼크업소버는 차량의 서스펜션을 구성하는 주요 요소 가운데 하나로 차체와 바퀴 사이에 장착돼 차량의 흔들림과 진동을 흡수하는 역할을 한다.

즉 노면차이로 인해 충격을 받은 스프링이 위아래로 반복해서 되튐운동 하는 것을 막아주는 것. 그런데 샤킬 아바다니, 잭 앤더슨, 잭 자코우스키, 라이언 바베타, 그리고 블라디미르 타라소프 등으로 구성된 MIT의 개발팀은 여기서 한걸음 더 나가 에너지를 만들어내는 쇼크업소버, 즉 젠쇼크를 개발해냈다.

쇼크업소버의 고유 기능은 물론 차량이 구덩이와 돌로 가득한 야지를 달릴 때 상하로 덜커덩거리는 힘을 에너지로 전환하는 방법을 고안해낸 것. 작동 메커니즘은 이렇다.

차량이 흔들리거나 진동이 일어나면 그 충격으로 인해 피스톤이 유체를 펌프질, 유압모터와 전기모터발전기를 작동시킨다. 그리고 여기서 생기는 전력은 엔진의 힘으로 작동되는 교류발전기의 부하를 줄여주는 것은 물론 연료도 절약하게 해준다.









사실 에너지를 생산해내는 쇼크업소버를 만들자는 아이디어의 시작은 평범했다. 한밤중 기숙사에서 벌어진 자유토론에서 나온 것으로 여타 발명 아이디어와 비슷한 과정을 거쳤다는 얘기다.

하지만 이 자유토론에 참가한 학생들은 모두 MIT 최고의 학생들이었다. 2년 후 그들은 험비 차량을 제작사로부터 실험용으로 빌린 후 자신들이 만든 젠쇼크가 앞으로 미군의 험비에 사용될 수 있음을 보여주었다.

젠쇼크 개발팀의 첫 시제품은 주행 중 4번의 충격을 받자 연속으로 총 800W의 전력을 발생시켰으며, 매우 거친 지형을 달릴 때는 최대 5㎾의 전력을 냈다. 이는 일반적인 차량용 발전기가 발생시키는 전력의 7배에 달하는 것이다.

이들은 다음 버전의 경우 발전량이 2배로 늘어날 것으로 보고 있다. 그렇게 되면 도로를 주행할 때 일반 트럭의 경우 2~5%, 군용 차량의 경우 6%의 연비를 높일 수 있다. 일반적으로 군용 차량의 경우 완벽한 방탄을 갖추면 그만큼 많은 연료를 잡아먹어 연비가 ℓ당 1.7~3.4km 정도 떨어진다.

하지만 젠쇼크로 에너지를 만들어 내는 군용 차량이라면 연비를 10%나 높일 수 있다. 이 때문에 아바다니는 젠쇼크를 기존 트럭에 달 경우 1년이 조금 지나면 본전을 뽑을 수 있다고 말한다. 진동을 덜 일으키는 포장도로에서도 어느 정도 전력을 생산할 수 있다.



그리고 보너스로 이 발명품에는 도로상황을 판독하고 주행 중 충격에 저항하는 강도를 조절하는 컴퓨터 센서가 있어 주행 및 조향성능을 높여준다. MIT의 특허 담당 부서는 이 기술의 획득에 관심을 가졌다.

하지만 지난 2007년 이 팀은 리밴트 파워라는 이름으로 창업했다. 이후 그들의 지도교수 중 한 명이 험비 생산업체인 AM 제너럴 사장이자 전 육군 대장인 폴 컨에게 젠쇼크를 보여주었고, 컨은 젠쇼크의 전력 생산에 대해 더 자세히 알고 싶어 했다.

아바다니는 당시를 이렇게 회상했다. “처음에는 ‘한번 성능이나 보자’는 정도로 생각했습니다. 하지만 그 회사에서 실험용으로 험비 차량을 제공할 줄은 몰랐지요.” 실험을 통해 이들이 만든 젠쇼크의 잠재력이 드러나자 차후 개발 계약은 거저먹기로 따라왔다.

이들은 강의가 빈 시간을 이용, 빌린 창고와 사우스 보스톤에 급조한 사무실에서 일을 했다. 특히 실제 도로에서 800km를 실험하면서 군 특유의 까다로운 내구성 및 성능조건을 충족시키는 한편 기존 부품을 소형화시켜 젠쇼크의 크기와 무게를 감소시키고 발생시키는 전력량도 늘렸다.

군이 요구한 내구성과 성능조건은 차량이 폐차될 때까지 사용할 수 있어야 하며, 물에 빠져도 완벽하게 작동해야 한다. 또한 다른 장비의 간섭으로 생기는 전자 노이즈가 일정 수준을 넘으면 안 된다. 젠쇼크 개발팀은 현재 해군연구소, 육군차량추진연구소는 물론 내비스타 및 맥 트럭과 같은 트럭 생산업체와도 접촉하고 있다.

이들 중 어느 한 곳과 젠쇼크 생산계약을 맺는다면 현재 졸업생 신분인 이들은 어디에도 이력서를 보낼 필요가 없을 것이다. 앤더슨은 이렇게 말한다. “지금으로도 좋습니다. 우리의 직업은 리밴트 파워라는 회사를 운영하는 것이니까요.”


발명품 : 젠쇼크

발명가 : 샤킬 아바다니, 잭 앤더슨,잭 자코우스키, 라이언 바베타, 블라디미르 타라소프

비용 : 10만 달러

제작기간 : 2년

상용화 여부 : 시제품 대량생산



젠쇼크 개발팀은 현재 해군연구소, 육군차량추진연구소는 물론 내비스타 및 맥 트럭과 같은 트럭 생산업체와도 접촉하고 있다. 이들 중 어느 한 곳과 젠쇼크 생산계약을 맺는다면 현재 졸업생 신분인 이들은 어디에도 이력서를 보낼 필요가 없을 것이다.
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
주소 : 서울특별시 종로구 율곡로 6 트윈트리타워 B동 14~16층 대표전화 : 02) 724-8600
상호 : 서울경제신문사업자번호 : 208-81-10310대표자 : 손동영등록번호 : 서울 가 00224등록일자 : 1988.05.13
인터넷신문 등록번호 : 서울 아04065 등록일자 : 2016.04.26발행일자 : 2016.04.01발행 ·편집인 : 손동영청소년보호책임자 : 신한수
서울경제의 모든 콘텐트는 저작권법의 보호를 받는 바, 무단 전재·복사·배포 등은 법적 제재를 받을 수 있습니다.
Copyright ⓒ Sedaily, All right reserved

서울경제를 팔로우하세요!

서울경제신문

텔레그램 뉴스채널

서울경제 1q60