한국기술교육대, 고효율 나노발전기 개발

한국기술교육대 배진우 교수 연구팀은 탄소 나노 필러를 표면처리한 고분자로 유연하고 신축성 있는 '고효율 고분자 나노복합소재 기반 마찰대전 나노발전기'(TENG)를 개발했다고 24일 밝혔다.

해당 연구는 일상생활에서 버려지는 에너지를 수집하여 전원으로 재활용할 수 있는 획기적인 개발로 다양한 분야에 응용될 수 있다고 전해졌다.

마찰대전 나노발전기란 서로 다른 두 물체가 접촉하고 떨어질 때 만들어지는 정전기 현상을 이용해 전기를 생산하는 에너지 변환 장치이다.

마찰 정전기를 활용해 전기를 생산하게 되면 충전이나 배터리 없이도 자가발전이 가능해 사물인터넷 센서나 웨어러블 디바이스, 헬스 모니터링 센서 등의 분야에서 전기료를 절약하는 방법으로 활용할 수 있다.

그러나 기존의 마찰대전 발전기는 에너지 변환 효율이 낮아 배터리로 사용할 만큼의 전력밀도가 나오지 않았고, 상업화에도 어려움이 많았다.

이에 연구팀은 두 개의 마찰층 표면에 각각 양전하와 음전하를 띠도록 탄소 나노 필러 처리해 높은 기계-전기 에너지 변환 효율과 전력밀도를 가지는 기술을 개발했다.

또 고분자 소재를 활용해 부드럽고 잘 늘어나도록 만들어 나노발전기의 성능을 더욱 높였다고 전했다.

연구팀은 이번 연구로 전원이 공급되지 않는 플렉서블·웨어러블 디바이스, 전자 피부, 의료용 센서 등 스스로 전력을 공급할 필요가 있는 차세대 디바이스나 첨단 센서 분야 등에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

한국기술교육대 배진우 교수(가운데) 연구팀 [한국기술교육대 제공]