국내 연구진이 일상에서 버려지는 마찰전기를 모아 전력으로 재활용하는 나노발전기 제조에 있어서 복잡한 제작과정을 단순화하는 공정기술을 개발했다. 개발자인 포스텍 김동성 교수 연구팀에 따르면 저비용, 고효율, 고속생산의 대량생산이 기대된다.
김동성 교수는 “이번 연구를 통하여 얇고 투명하며, 휘어지는 접촉대전 나노발전기를 값싸고 빠르게 제작할 수 있는 상용화 기술을 세계 최초로 보고함으로써 산업적인 파급효과가 매우 클 것으로 예상하며, 웨어러블 전자기기와의 융합을 통해 새로운 산업에도 폭 넓게 응용이 가능하다”고 말했다.
최근 전 세계적으로 이목을 끌고 있는 에너지 수확 기술 중 하나인 접촉대전 나노발전기술은 두 개의 서로 다른 물질이 접촉할 때 생성되는 마찰전기와 이에 수반되는 유도전하를 이용한 ‘만지면 전기가 생성되는 발전 기술’이다. 기존의 다른 에너지 수확기술들과 비교했을 때 높은 효율성과 뛰어난 접근성 등의 장점을 가지고 있어 주목을 받아왔다.
하지만 현재까지 제안된 대부분의 나노구조를 포함한 접촉대전 나노발전기 제작은 진공공정을 포함한 고비용 공정을 필요로 하고, 표면 이송 및 전극 결합 등의 추가적인 후처리를 필수로 요하는 단점이 있어 대량생산에 어려움을 겪고 있었다.
따라서 본 연구팀은 제품의 대량생산 및 상용화에 초점을 맞추어 연구를 진행하였으며, 그 결과 기존의 나노임프린팅 공정을 통해 투명하며, 얇고 휘어지는 접촉대전 나노발전기를 획기적으로 단순화시켜서 제작하는 데에 성공하였다. 연구진은 “대량생산 및 상용화의 관점에서 접촉대전 나노발전기를 바라본 연구로는 세계 최초라고 볼 수 있다”고 전했다.
이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원사업, 선도연구센터지원사업 등을 통해 수행하였으며, 연구결과는 재료분야의 저명한 국제 학술지인 어드밴스드 머트리얼즈(Advanced Materials)에 게재된다.
추경미 기자 (ckm@hellot.net)
