녹색도로의 열 에너지 하베스팅을 위한 시스템 개발에 관한 연구

Abstract

대량의 화석연료 소비로 인한 지구 생태계의 부작용에 따라 전 세계적으로 저탄소와 지속가능한 신재생에너지의 활용이 요구되고 있다. 본 논문에서는 여름철 아스팔트 포장도로에서 발생하는 열에너지를 열전현상을 이용하여 전기에너지로 변환하여 에너지 위기를 새로운 성장의 기회로 전환하려 하였다. 이를 위해 열발전소자의 전기적 특성실험과 아스팔트 포장도로 시험체에 열발전소자 매입 및 열 회수 파이프 매입 실험을 통해 에너지 하베스팅 전력을 측정하여 가장 효과적인 아스팔트 포장도로의 열에너지 하베스팅을 위한 시스템 구축방안을 검토하였으며, 결국 아스팔트 포장도로에서 발생하는 지속가능한 열 에너지원을 활용함과 동시에 환경보존과 경제성장을 도모할 수 있는 신개념의 녹색도로 사회기반시설을 제안하였다.According to adverse effects of ecosystems due to a bulk of fossil fuel consumption, utilization of sustainable and renewable energy is required. In this paper, converting the energy crisis into an opportunity of new growth is expected by converting heat energy in asphalt pavement into electric power using thermoelectric effect. For this, experiments of inserting heat collector pipe and thermoelectric element into asphalt were performed, and the electric power of heat energy harvesting was measured for development of efficient harvesting system of heat energy. As the results of experiments, electric conversion of average 19.86W per day is possible at 1m2 conversion area at a depth of 5cm, and possibility of this system was confirmed. Consequently, a systematic "Green Road" using sustainable heat energy source in asphalt pavement simultaneously with environmental maintenance and econovic growth was suggested.