-배진우 교수 연구팀, ‘고효율 마찰대전 나노발전기 개발’
-배터리 없이 안정적 전원 공급, 웨어러블 디바이스 등 적용기대한국기술교육대학교(총장 유길상)는 배진우 교수와 가줄라 프라사드 연구교수, 윤재욱 박사과정으로 구성된 연구팀이 고효율 고분자 나노복합소재 기반의 ‘마찰대전 나노발전기(TENG)’를 개발하였다고 24일 밝혔다.

이번 연구 결과는 생활에서 버려지는 자투리 에너지를 높은 효율로 수확해 전원으로 활용할 수 있는 방식을 채택해 배터리 없이 안정적인 전원 공급이 필요한 웨어러블 디바이스 적용 등 다양한 분야에 응용될 것으로 기대된다.

24일 한기대에 따르면 연구팀은 탄소 나노 필러를 간단하게 표면처리하고 이를 유연하고 신축성 있는 고분자에 도입해 TENG를 개발했다.

TENG는 서로 다른 두 물체가 접촉하고 분리될 때 만들어지는 양(+)과 음(-) 전하의 이동 현상을 이용해 전기를 생산하는 에너지 변환 장치다. 하지만 낮은 기계-전기 에너지 변환 효율과 상대적으로 낮은 전력밀도로 상업화에 어려움을 겪고 있다.

연구팀은 탄소 나노 필러를 표면 처리해 높은 기계-전기 에너지 변환 효율과 전력밀도를 가지면서, 고분자 소재가 가진 부드럽고 잘 늘어나는 특성을 온전히 활용한 고성능 TENG를 첫 개발했다.

한기대 관계자는 “연구성과는 전원이 공급되지 않는 플렉서블·웨어러블 디바이스, 전자 피부, 의료용 센서 등의 차세대 사물인터넷 디바이스 및 첨단 센서 분야 등에 적용이 가능하다”고 설명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부, 교육부와 한국연구재단이 추진하는 이공분야기초연구사업 (중견연구) 사업 및 4단계 두뇌한국(BK)21 사업과 산업통상자원부와 한국산업기술평가관리원이 추진하는 소재부품기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널 (Chemical Engineering Journal)’온라인판에 6월 23일 게재됐다.