[자가발전/발전기/수동발전기] 재난 상황에서의 자가발전 수단

이번 포스팅은 좀... 길고 지루한 글이 될 수 있겠습니다.

전기. 전기는 현대 문명에서 어느 정도로 중요한 위상을 지닌 자원일까요? 아니, 전기를 배제한 현대 문명. 이 말은 성립하기는 하는 걸까요? 전기는 두 말할 필요가 없을 정도로 중요한 자원임을 아무도 부정할 수 없을 것입니다.

단순한 정전이라면 간단한 대비만으로 불편함을 피할 수 있을 것이지만, 정전이 장기화되거나 기반 시설이 파괴되는 경우라면 이야기가 크게 달라집니다.

전기가 없다는 말은 그간 우리가 너무나도 당연히 누려오던 수많은 것들을 사용할 수 없다는 뜻이며, 우리의 생활수준은 처참할 정도로 낮아지게 됩니다. 물론 전기가 없다해도 그런 상황에 맞는 대비를 통해 불편함을 줄일 수는 있겠지만, 가능한 전력을 확보한다면 재난 상황에서 택할 수 있는 선택지가 무궁무진하게 많아질 수 있습니다. 

재난상황에서 전기가 필요한 분야는 크게 조명과 통신일 것이라 생각됩니다. (시대가 시대이니만큼 전기를 활용한 이동수단에 사용할 수도 있겠지만)

자, 지금부터 전력 공급이 차단된 상황에서 전기를 확보하는 여러가지 수단들에 대해 살펴보도록 하겠습니다. 

<핸드크랭크형 자가발전기>

손을 이용해 크랭크를 돌리고, 이를 이용해 전기를 발생시키는 제품입니다. 지난번 포스팅한 카이토 자가발전 라디오가 여기에 해당하겠지요.

핸드크랭크형 발전기는 인력을 기반으로하기에 체력 소모가 매우 크고, 체력 소모 대비 발전량이 미미하다는 단점이 있습니다. 하지만 부피가 작고 가벼워 상시 휴대가 가능하다는 장점이 있지요. 가격 또한 저렴한 편에 속합니다. 아, 내구도가 약한 편에 속한다는 것도 유의해 둬야 합니다. 

핸드크랭크형에도 다양한 외형이 존재합니다. 

위 제품은 크랭크의 편의성을 도모한 형태군요. 나무에 묶어서 편안한 높이에 고정하고, 양손으로 편하게 돌리는 형태네요. 

핸드크랭크 발전기는 수없이 많은 제품이 있지만... 제가 추천하는 제품은 K-TOR 라는 브랜드의 발전기들입니다. 

내구성을 높였고, 110~220v 콘센트를 가지고 있어 대부분의 가전제품을 바로 꽂아 사용할 수 있습니다.

보통의 핸드크랭크형 발전기가 USB 정도의 출력에 그친다는 것을 생각하면 대단한 장점이지요. 

또한 손으로 돌리는 것보다 효율적인, 발로 돌리는 모델도 존재합니다. 

자전거 페달이 장착된 제품이군요. 전면에는 국제규격의 콘센트 구멍도 보입니다. 

손으로 돌리는 것과 발로 밟는 것은 지속력에 있어 비교가 되질 않습니다. 게다가 의자에 편안히 앉아서, 손으로는 다른 일을 수행하면서 충전이 가능하며, 출력 또한 높은 편에 속하는, 제가 아주 탐내고 있는 제품이기도 합니다. 

핸드크랭크형 중 대용량의 전기를 축전해둘 수 있는 모델도 존재합니다. 여유가 될 때 충전해둘 수 있다는 점은 강점이지만, 크기와 무게가 상당하겠네요. 그리고 손으로 크랭크를 돌려야 할 텐데... 쉽지 않아보입니다. 

<태양광 발전기>

태양광 발전기는 요즘 가정에서도 자주 볼 수 있는 발전의 형태입니다. 

태양광과 화학반응을 일으키는 '패널'과 여기서 발생한 전기를 축전하는 '축전지'로 구성된 장치이지요. 

가격이 다소 비싸지만 설치가 쉽고, 한번 설치해두면 별도의 노력없이 꾸준히, 대량의 전기를 공급받을 수 있는 대단히 유용한 재난대비 설비 중 하나입니다. 혹자는 핵전쟁이 발발하거나 빙하기가 찾아와 햇빛이 없어지는 상황에서는 무용지물이라고 말하기도 합니다만... 음... 일리가 있습니다만 생존주의는 현실주의적일 필요가 있다고 생각합니다. 

거치형이 아닌, 휴대용 태양광 패널도 요즘은 흔히 찾아볼 수 있습니다. 아래와 같은 제품이지요.

접이식으로 부피를 줄여 휴대하기 간편하고, 배낭 등에 결속하여 이동 중에도 발전을 도모할 수 있는 제품입니다. 크기에 따라 가격과 발전량이 천차만별이므로 본인이 생각하기에 어느 정도가 적절할지 판단 후 구입이 필요하겠습니다. 

<풍력발전기>

언제나 불고 있는 바람을 이용한 발전기입니다. 설치해두면 별다른 노력을 들이지 않고도 꾸준히 전기를 생산할 수 있습니다. 물론 바람이라는 환경의 영향을 받지만요. 

요즘은 가정용으로 소형화된 풍력 발전기도 흔히 구입할 수 있으니, 나쁘지 않은 선택이 될 것 같습니다. 

바람을 맞는 날개의 모양도 다양하더군요. 각자의 장단점이 있으리라 생각됩니다 :)

<석유 발전기>

개인적으로 생각하는 발전 장비의 왕입니다. 휘발유나 경유를 이용하며, 다른 발전수단이 넘볼 수도 없는 어마어마한 전기를 지속적으로 생산해 주지요. 물론 단점은 많습니다. 별도의 연료가 필요하다는 점, 무게와 부피가 상당하여 휴대가 아닌 거치용으로 사용한다는 점, 소음이 크고, 가격이 비싸다는 점.

하지만 이 모든 단점을 커버할 정도로 막대한 전기를 얻을 수 있다는 것은 분명한 강점입니다. 다른 충전수단들은 전자레인지나 밥솥, 냉장고를 가동하는 것이 불가능하거나 너무나도 힘들지만, 석유 발전장비라면 가능합니다. 

<수력발전기>

물의 흐름으로 터빈을 돌려 전기를 얻는 발전기입니다. 

누구나 알고 있는 간단한 원리지만, 물이 흐르는 한 안정적인 전기를 꾸준히 얻을 수 있는 유용한 형태의 발전이지요. 

못쓰게 된 모터에 날개를 부착하여 자작할 수도 있겠습니다. 아래 영상 처럼요.

수력발전은 발전에 적합한 지형에 설치해야하기 때문에 이동이 힘들다는 관념이 있었지만, 최근에는 무려 휴대용 수력 발전기!가 출시된 상태입니다.

작동 원리는 아래 영상으로 확인하시면 될 것 같습니다. 

같은 원리로 아래와 같은 원반형 디자인 제품도 있더군요.

휴대용 수력발전기는 물이 많은 우리나라의 지형을 생각했을 때 대단히 유용한 제품이 될 것 같습니다. 분실의 우려가 있을 것 같지만... 

<화력발전기>

최근에는 휴대용 화력발전기도 등장했습니다! 

원리는 발생하는 열기로 물을 끓이고, 이때 발생하는 수증기로 터빈을 돌려 전기를 발전시키는 것 같더군요.

실제로 발생되는 전기량이 미미하고, 물을 끊임없이 보충해줘야 한다고 합니다...

없는 것보다는 나을 테지만... 크게 유용해보이지 않네요 ㅠㅠ 제약이 너무 큰 것 같습니다. 

<소금물 발전기>

이 발전기는 조금 생소할 것 같습니다. 소금물로 발전을 한다? 하지만 우리는 학창시절때 배운바 있지요... 이온화를 통해 전구를 켜는 실험... 기억나시나요?

해당 발전기는 내부에 마그네슘 금속판이 담겨있고, 여기에 소금물을 넣으면 서로 반응하여 전기가 발생, 이를 축전지에 저장해두는 원리의 제품입니다. 재난 상황에서 소금물을 어디서 구하냐는 질문은... 지구 표면의 70%를 덮고 있는 것이 무엇인지를 생각해보면 간단하겠습니다. 

해당 제품에 대해 유심히 살펴보았는데... 생각보다 발전량이 많지 않고, 내부의 마그네슘 판이 소모성인 듯 하더군요. 바닷물을 이용한다는 점은 강점이겠지만... 대단한 강점을 발견하지는 못했습니다.

<충전지, 충전기>

해당 제품은 발전과는 거리가 멀지만, 발전된 전기를 담아두고, 충전을 지원하지 않는 기기들을 활용하기 위해 필요한 제품입니다. AA, AAA 건전지는 생각보다 확보가 용이한 편입니다만, 충전지를 준비한다면 오래도록 사용할 수 있을 테지요.

자, 지금까지 다양한 발전기 제품에 대해 알아봤는데요... 이런 제품들이 없다면 전기를 얻을 수 없는 것일까요? 그렇지 않습니다. 전기의 발전 원리를 생각해보면, 얼마든지 전기를 얻을 수 있습니다.

소금물과 태양열을 제외한다면, 발전의 원리가 모두 동일하다는 것을 알 수 있습니다. '운동에너지'를 통해 '발전 설비'를 가동하는 것. 여기서 발전 설비란...?  

"모터"입니다! 모터는 자석 사이에 구리 코일을 감아두어, 구리에 전력을 흘리면 자석과 반응하여 회전하는 구조의 기계부품입니다. 하지만 역으로 구리 코일을 회전시키면, 자석과 반응하여 전기가 '발생'하지요.

모터는 어디에나 존재합니다. 드릴, 선풍기, 냉장고, 드라이어 등등... 우리 주변의 사물에서 모터를 사용하는 전자기기는 얼마든지 찾을 수 있으며, 이 모터에 지형지물을 활용한 부품을 장착하여 간이 발전기를 만들어낼 수 있지요. 어떤 부품을 연결하느냐에 딸 핸드크랭크부터 수력, 풍력 발전기까지 만들어낼 수 있습니다. 아주 약간의 지식과 응용력이 필요하겠지만, 그리 고난이도의 작업은 아니라 누구나 시도할 수 있을 것입니다.