야심 찬 DIY 프로젝트로 전자 폐기물을 지속 가능한 에너지원으로 전환하다.
유튜버 크리스 돌(Chris Doel)은 최근 DIY 프로젝트에서 폐기된 일회용 베이프 배터리 500개를 회수하여, 작업장 전체는 물론 집 전체에 전력을 공급할 수 있는 강력한 전원 뱅크를 제작했습니다. 이 과정은 상당한 노력과 높은 수준의 기술적 전문 지식을 요구하는 것으로 보이지만, 결과물은 증가하는 전자 폐기물(e-waste) 문제에 대한 실질적인 대안을 제시하고 있습니다.
영국은 지난 몇 년간 일회용 베이프로 인해 전자 폐기물 위기에 직면해 왔습니다. 실제로 2024년 12월 Material Focus가 발표한 보고서에 따르면, 일회용, 포드형, 대용량 베이프를 포함한 약 820만 개의 베이프가 매주 폐기되거나 부적절하게 재활용되고 있는 것으로 추정됩니다. 돌은 이를 기회 삼아 작년부터 버려진 베이프에서 배터리를 재활용하는 작업에 몰두해 왔습니다. 그의 이전 프로젝트로는 고속 충전 전원 뱅크와 재활용 배터리로 완전히 구동되는 E-자전거 등이 있습니다.
그의 최신 실험에선 고객들이 베이프 판매자에게 반납한 수천 개의 빈 베이프를 수거하는 것으로부터 시작되었습니다. 그는 베이프를 분해하고 내부 부품을 제거한 뒤, 배터리에서 회로 기판을 디솔더링(desoldering)했습니다. 이 추출 과정은 그에게 약 3분 정도 소요됩니다. 특히 그는 배터리 전압이 3V 이하로 떨어지면 사실상 사용할 수 없게 되므로, 정상 작동하는 배터리와 불량 배터리를 분류해야 했습니다. 분류 작업을 간소화하기 위해 그는 작은 펌프를 이용해 각 베이프에 공기를 '불어넣어' 배터리에 전력이 남아있는지 확인했습니다.
야심 찬 반도체 애호가가 정원 창고에 DIY ‘클래스 100 클린룸’을 건설했습니다.
다음 단계는 셀 테스터를 이용해 각 재활용 셀의 정확한 용량을 측정하는 과정이었으며, 이는 아마도 가장 노동 집약적인 부분이었을 것입니다. 모든 셀을 병렬로 연결해야 했으므로, 정확한 전압까지 충전하는 작업이 필요했습니다. 몇 차례의 DIY 작업과 함께 작은 셀에 맞는 유연한 3D 프린팅 접촉 패드를 제작한 후, 돌은 비슷한 용량의 셀들을 충전하고 그룹별로 분류하는 데 성공했습니다. 또한, 작은 용량의 셀을 사용하려면 거의 2,000개의 장치가 필요했기 때문에, 더 큰 용량의 셀에 집중하는 것이 더 합리적이라고 판단했습니다.
500개의 대형 셀을 추출, 디솔더링, 테스트한 후, 그는 맞춤 제작된 3D 프린팅 모듈과 알루미늄 레일을 확보하여 모든 셀을 연결하는 작업으로 넘어갔습니다. 각 3D 프린팅 모듈은 9개의 셀을 담을 수 있었고, 이 셀들은 구리 전선을 납땜하여 병렬로 연결되었습니다. 이 모듈 4개를 연결하여 3.7V 출력을 가진 대형 셀 뱅크를 완성했습니다. 이후 총 7개의 대형 뱅크를 두 그룹으로 쌓아 직렬로 연결함으로써 약 50V의 전력을 공급하도록 했습니다. 과전압 방지 및 안전을 위해 두 그룹 사이에는 퓨즈와 배터리 관리 시스템(BMS) 모듈을 추가하여, 병렬로 연결된 모든 셀이 설계된 대로 안전하게 작동하도록 보장했습니다.
이렇게 완성된 대형 배터리 뱅크는 인버터에 연결되었고, 이 인버터는 50V의 DC 출력을 240V의 AC로 변환했습니다. 이 시스템은 조명, 오실로스코프 및 기타 테스트 장비를 포함한 돌의 작업장 전체에 전력을 공급할 수 있었습니다. 특히 인버터가 작업장과 집 사이에 설치되어, 작업장에 전력을 공급하는 것을 넘어 집으로 전력을 되돌려 보내 가전제품과 편집 스튜디오 장비를 가동할 수 있게 했습니다. 돌은 이 전체 시스템이 사용하는 장치에 따라 최대 3일 동안 작업장을 구동하거나 약 8시간 동안 집을 구동할 수 있는 충분한 전력을 생산할 수 있다고 밝혔습니다.
돌의 프로젝트는 재활용이 얼마나 유용한 자원으로 변모할 수 있는지 보여주는 대표적인 사례이며, 폐전자제품(e-waste)을 지속 가능한 에너지 솔루션으로 재활용할 수 있는 잠재력을 입증했습니다. 다만, 이 프로젝트는 고도의 기술적 지식과 철저한 안전 조치를 바탕으로 진행되었다는 점을 명확히 인지할 필요가 있습니다. 리튬 이온 셀을 다루는 작업은 제대로 처리하지 않을 경우 매우 위험할 수 있으므로, 이 과정은 절대로 가정에서 모방하거나 따라 해서는 안 됩니다.
최신 정보를 얻으려면…