배진우 한기대 교수팀, 고효율 마찰대전 나노발전기 개발
권태혁 기자2024.03.05 15:01
 |
| 윤재욱 한기대 화학생명공학전공 박사과정, 배진우 교수, 가줄라 프라사드 연구교수.(왼쪽부터)/사진제공=한기대 |
분극은 외부 전기장에 의해 원자나 분자의 전하가 재분포하는 현상을, 마찰전기 나노발전기는 두 물체가 접촉·마찰 시 발생하는 대전 현상을 이용해 역학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치를 의미한다.
마찰전기 나노발전기는 배터리 없이 사물인터넷 센서나 웨어러블 장치, 자가발전 전자소자 등에 활용할 수 있지만 에너지 변환 효율이 낮고 생산되는 전류가 미약하다는 한계가 있다.
배 교수팀은 마찰대전 효율을 향상하고 유실되는 전류를 최소화하기 위해 나노물질로 산화그래핀과 몰리브덴 황화물 나노입자를 각각의 고분자와 조합해 고분자 나노복합재료를 개발했다. 이어 고분자 나노복합재료를 마찰대전 층으로 활용, 기계-전기 에너지 변환 효율이 높으면서 전류의 손실도 최소화할 수 있는 마찰대전 나노발전기를 구현하는 데 성공했다.
배 교수는 "이번에 개발한 마찰대전 나노발전기는 가볍고 유연하다. 또 전기 생산율이 높아 GPS(Global Positioning System, 위성항법장치)와 같은 저전력 전자기기의 전원 장치나 초박막 터치 센서로 활용할 수 있을 것"이라고 설명했다.
배 교수팀은 연구책임자인 배 교수를 비롯해 가줄라 프라사드 연구교수(공동 제1저자), 윤재욱 박사과정(공동 제1저자), 우인선·오승주 박사과정 등으로 구성됐다.
한편 이번 연구는 △한국연구재단 이공분야기초연구사업(중견연구) △이공학학술연구기반구축사업 △4단계 두뇌한국(BK) 21 FOUR 사업 △산업부 소재부품기술개발사업 등의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 국제학술지 '나노 에너지'(Nano Energy)에 게재됐다.
 |
| 한국기술교육대학교 전경./사진제공=한기대 |
<저작권자 © 대학경제, 무단전재 및 재배포 금지>
