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전기발전이 가능한 휴대용 가스스토브 ‘젠스토브’ 제작자와의 일문일답  

주말이 기다려지는 이유가 무엇일까요. 멋진 자연 속으로의 여행이 기다려지는 것은 무엇 때문일까요. 우리는 누구나 한번쯤 자연으로 떠난 여행에서 감동과 흥분을 경험한 적이 있을 것입니다. 그래서 우리는 자연 속에서 몸과 마음의 정화와 치유를 다시한번 느끼기 위해 그저 조금의 시간이라도 나면 산과 바다로 또는 그 누구의 한걸음도 허용하지 않은 듯한 미지의 장소를 향해 떠나고 있을 지도 모릅니다.

그러나 자연이라는 곳은 예측불허하고 섬겨야할 때도 있고, 대비를 해야할 때도 있습니다. 첨단과학의 사회에서 살던 우리는 오래간만에 자연을 대할 때 여러 가지를 갖춰서 떠나야할 때가 있습니다. 오늘은 야외활동에서의 필수품 중 하나인 ‘스토브’ 중에서 전기 발전 기능이 있는 ‘젠스토브’에 대해 일문일답으로 알아보고자 합니다.

젠스토브의 뜻이 무엇인가요?

영어 ‘Generating’과 ‘Stove’가 결합하여 전기발전 스토브란 뜻을 가집니다. 즉 가스스토브를 사용하는 동안 전기도 같이 생산이 되는 세계 최초의 가스스토브라 할 수 있습니다.

어떤 계기로 개발하게 되었나요?

아직까지 싱글 라이프의 삶을 살고 있습니다. 캠핑을 좋아하기도 하고 해서 가끔 캠핑을 가는데 밥을 해먹으려고 가스스토브에 불을 키고 음식이 되기를 기다리며 멍하니 스토브를 바라보는데 열로 주변 공기가 데워지며 몸도 살짝 따뜻해지는 겁니다. 그래서 ‘ 아 스토브 열이 너무 아깝다. 어디에다가 쓸데가 없나?’ 하는 생각에 이런저런 스토브 제품을 찾아보고 논문을 찾아보다 시간이 가는 줄 모르고 있다가 스마트폰을 보니 배터리가 없는거에요. 저는 보조배터리를 들고 다니는 편이 아니라서 갑자기 답답함이 밀려 왔습니다. 그러다 문득 아니 이거 캠핑을 갔다가 스마트폰이 꺼지고 배터리도 없으면 어떡하지? 스토브 열을 이용해서 전기를 만들 수 없을까?라는 아주 간단한 아이디어에서 시작되고, 관련 전문 지식들을 찾다가 원천기술을 설계하고 제품을 만들 수 있을 것 같아서 오랫동안 다니던 법무법인 사무실도 그만두고 제품 개발에 박차를 가하게 되었습니다.

개발 기간과 과정은 어떠했나요? 어려움은 없었나요?

회사를 그만두고 한동안 방황했습니다. 그러다 어머님이 돌아가신 후 ‘내가 너무 나하고 싶은데로만 산 것이 아닌가’라는 생각에 정신이 번쩍 들면서 제품 개발에만 매진했습니다. 원래 법 공부만 했었던지라 스토브나 전기 발전에 대한 지식이 전무했지만 2017년에 아이디어 설계와 함께 회사를 만들고 법공부 하던 가닥을 바탕으로 삼아 내가 법 공부만 10년도 넘게 했는데 기술 한 가지 공부를 못하겠나 하는 심정으로 열역학, 기구설계, 열전 기술, 열전소자에 대해 조사하며 스토브 기구 설계와 샘플 작업을 해왔습니다. 횟수로만 약 3년이 걸린 것 같습니다.

어떻게 사용하나요?

새로운 기술이라고 기존 제품과 아주 다르거나 복잡하면 사용자들은 사용하기 어렵고 획기적인 개발이라고 할 수도 없죠. 젠스토브는 기존 스토브 사용법과 단 1도 다른 것이 없습니다. 시중에 파는 액화가스통을 연료공급 노즐에 연결하여 가스밸브를 개방하고 불을 붙이면 스토브에서 불이 발생하고 요리를 하시면 됩니다. 그리고 동시에 스토브에서 나오는 열을 가지고 전기를 생산하기 시작합니다. 생산되는 전기는 저희가 제공하는 램프를 통해서 눈으로도 바로 확인할 수 있고 생산된 전기를 당장 쓸 일이 없다면 스트브와 연결된 에너지 하베스팅 장치에 보관이 됩니다. 그리고 젠스토브의 하베스팅 장치에 스마트폰이나 전등이나 라디오 등의 전기장치에 꽂고 사용하실 수 있습니다.

어떨 때 유용할까요?

젠스토브의 목적은 두 가지입니다. 요리나 조리를 할 수 있는 스토브이자 아무 것도 없는 야외에서 활동할 때 전기를 직접 만들어서 사용할 수 있다는 것입니다. 다들 여행을 다닐 때 스마트폰 배터리가 꺼지거나 배터리가 얼마 없어서 불안불안해 한 적이 한 번씩은 있으셨을거라 생각됩니다. 물론 보조배터리를 쓰면 되지!라고 말씀을 하실텐데요, 장거리나 장기간 야외활동을 나갔을 때 보조배터리의 충전마저도 간당간당한다면 이러한 전기에 대한 걱정을 없애주는 것이 자가발전이라 할 수 있습니다. 밥 먹을 때, 물을 데워 커피를 마실 때, 난 그저 물을 끓였을 뿐인데 전기가 생산되서 그 전기로 스마트폰을 충전하고 어두운 밤에 빛을 밝힐 수 있도록 하고 싶었습니다. 또한 요즘 자연재해가 많은데요, 일단 지진이나 태풍 등으로 전기가 끊겼을 때 재난 상황에 대한 정보를 습득하고, 서로의 안부를 물을 수 있는 스마트폰이나 라디오에 전원을 공급한다는 것은 매우 중요하다 할 수 있습니다. 젠스토브는 그러한 상황에서 매우 중요한 역할을 할 것이라 생각합니다.

에너지 하베스팅이란 무엇인가요?

‘에너지 하베스팅’이란 쉽게 말해서 태양광, 진동, 열, 풍력, 조력과 같이 자연적인 에너지원으로부터 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환시켜 그 전기에너지를 수확하는 기술을 말합니다. 요즘뿐만 아니라 아주 오래전부터 에너지 확보에 대한 문제는 늘 이슈 사항이죠. 에너지 고갈과 자주 볼 수 있는 기술적 이슈사항인데 일상적으로 버려지거나 사용하지 못하는 작은 에너지를 수확하여 사용 가능한 전기로 변환하는 기술을 뜻하며 신재생 에너지 기술로 각광 받고 있습니다. 일반 가스스토브는 단순히 요리나 조리를 하는데 있어 불(화염)만을 사용하고 발생하는 열을 사용하지 못하고 버려집니다. 젠스토브는 스토브의 버려지는 열을 모아서 전기 에너지를 생성하는데 사용될 수 있는 구조를 가지고 있습니다.

에너지 하베스팅을 위한 젠스토보만의 특징은 무엇이 있나요?

젠스토브는 보기에는 그저 간단한 휴대용 가스스토브처럼 보이실 겁니다. 그러나 젠스토브에는 전기를 보다 많이 생산하기 위한 재밌고 다양한 기술이 포함되어 있습니다.

우선 제일 먼저 소개할 수 있는 기술은 발열 강화와 집열 강화 기능입니다. 일반적으로 불은 밑에서 위로 올라가게 되어있습니다. 또한 위로 올라가는 열로 음식 조리를 하는데, 밑에서 위로 올라가는 불을 잡아 전기를 생산하는데 쓰려하면 요리를 하는데 필요한 화력은 줄어들 수 밖에 없는 것이 일반적인 상식이죠. 그래서 젠스토브에는 조리를 위한 화염을 강화하기 위해 화염이 가운데로 뿜어 나오게끔 하는 내염 방식과 화염이 회오리 형태로 올라가도록 되어 있습니다. 이러한 구조는 일반 스토브의 화력보다 약 25%이상 고온을 발생하게끔 합니다. 또한 전기 발생을 위해서는 화력저하를 방지하면서 열전소자에 더 많은 열을 전달하는 기술이 필요한데 이를 위해 젠스토브의 가스 토출구는 집열 강화를 위한 2중 구조로 되어 있습니다.

또한 전기발생 효율을 위해서는 내부에 삽입된 열전소자에 온도차가 많이 발생할 수록 좋습니다. 이를 위해 젠스토브는 로켓엔진 구조와 비슷하게 만들어졌는데요. 고온의 스토브에 연료로 쓰이는 가스의 차가운 온도가 냉각을 할 수 있는 구조로 설계가 되어 있으며 냉각효율을 높이기 위해 블레이드 형태를 하여 냉각 면적을 최대로 한 순수 알루미늄 냉각체를 사용하고 있습니다. 의도하고 처음부터 만든 것은 아니었지만, 스토브의 설계와 시제품을 다 만들고 난 후 로켓엔진과 구조가 흡사하다는 것을 알고 놀랐었습니다.

많은 어려운 기술이 젠스토브 안에 들어가 있는데, 이런 여러 가지 기술들을 개발하게 된 동기가 무엇입니까?

젠스토브를 이리저리 사용해보시면 알게 되겠지만 젠스토브는 재밌는 여러 가지 기술들이 제법 들어가 있습니다. 그러나 사실 이러한 기술이나 화력을 강하게 하는 방법, 냉각을 하는 방법들이 억지로 만들어낸, 즉 인위적인 것이 없습니다. 그저 불의 습성을 이용해 좀 더 화력이 좋아지도록 그저 구조만 그렇게 설계했고, 냉각 또한 액화 가스 연료의 차가운 온도를 효율적으로 사용하자는 기본적인 생각에서 시작되었으며, 특히 젠스토브를 사용함에 있어 자연 속의 공기나, 바람, 물을 이용하면 전기가 더 나온다는 것을 사용자들이 알게하고 싶었습니다. 전기는 사람들의 삶을 위해 인위적으로 만들어 사용하는 것이 대부분이지만 그럼에도 불구하고 우리는 자연 속에서 더 많은 에너지를 만들어 낼 수 있다는 메시지를 전달하고 싶었습니다.