생체모방 기술을 적용한 저소음∙고효율 팬을 국내 연구진이 개발했다.

서울대 공대(학장 이건우)는 서울대 공대 기계항공공학부(최해천 교수, 김주하 박사, 김희수 연구원)와 LG전자(사용철, 최석호 박사, 오시영 선임연구원) 공동 연구팀이 혹등고래와 조개의 생물학적 특징들을 모방한 저소음∙고효율 팬을 개발했다고 5일 밝혔다.

최근 사회적으로 친환경 이슈가 부각됨에 따라 소음을 적게 발생시키면서 높은 효율을 가지는 에어컨 팬 개발이 요구되고 있다. 하지만 기존의 에어컨 팬은 특성 상 팬 날개를 따라 복잡한 공기흐름이 발생하게 되며 이로 인해 소음이 증가하고 효율은 떨어지게 된다.

본 공동 연구팀은 이에 대한 해결책을 혹등고래와 조개의 움직임에서 찾았다. 혹등고래는 몸길이 15m, 무게 약 30t 에 이르는 거대한 몸집을 가지고 있지만 가슴지느러미 전단부의 독특한 혹 덕분에 재빠르게 먹이를 사냥할 수 있다. 조개 표면의 홈 구조는 조개가 포식자를 맞닥뜨렸을 때 빠르게 도망칠 수 있게 해준다. 이러한 생물체의 뛰어난 움직임은 그들이 가진 독특한 생물학적 구조가 주변의 공기흐름을 유리한 방향으로 바꾸어 주기 때문에 가능한 것이다.

서울대 공대-LG전자 공동 연구팀은 혹등고래 가슴지느러미의 혹 형상과 조개 표면의 홈 구조를 모방한 장치를 에어컨 실외기 팬에 적용하여 소음을 2dBA 저감하고 소비 전력을 10% 줄인 신개념 생체모방 팬을 개발하였다.

이번 연구 결과는 2015년 1월 국내 특허등록(등록번호: 10-1483340)을 마쳤으며, 2015년 8월 신기술(NET) 인증(인증번호: 제0937호)을 획득하였다. 또한 2015년 10월 출시한 LG전자의 고효율 1등급 시스템 에어컨 ‘멀티브이 슈퍼5’에도 적용되었다.

서울대 기계항공공학부 최해천 교수는 “미래창조과학부 지원 도약연구사업를 통해 다수의 생체모방 원천기술을 보유하고 있다”며, “본 산학 연구를 통해 이들을 실제 산업현장에 적용하는 성과를 이룰 수 있었다”고 밝혔다.

한편, 최해천 교수는 향후 생체모방 기술을 유체기계와 무인비행체에 적용하여 관련 기술 분야를 세계 최고 수준으로 발전시킬 계획이다.