테크노트 빗방울로 최대 60V 생산...UNIST, 탄소섬유 복합재 기반 발전기 개발

지붕으로 떨어지는 빗물로 전기를 만들어 폭우 상황에서 배수 장치나 경보 시스템을 가동할 수 있는 기술이 나왔다. UNIST 기계공학과 박영빈 교수팀은 빗방울로 전기를 만드는 탄소섬유 복합재 기반 물방울 발전기를 개발했다고 15일 밝혔다. 탄소섬유 복합재는 탄소섬유 다발을 플라스틱 수지에 섞은 소재로, 가벼우면서도 강해 건물 지붕과 같은 외장재로 활용할 수 있는 소재다. 개발된 탄소섬유 복합재 발전기는 빗방울이 복합재 표면에 닿았다가 빠르게 떨어지는 순간 전기를 생성한다. 이는 정전기와 유사한 원리다. 빗방울은 양전하를, 복합재 표면은 음전하를 띠는데 빗방울이 접촉했다가 떨어지는 순간 전하 입자가 탄소섬유를 따라 이동하면서 전류가 흐른다. 기존 금속 기반 물방울 발전기는 금속이 빗속 오염물질에 의해 쉽게 부식되는 문제가 있었으나, 연구팀은 부식에 강한 탄소섬유 복합재를 적용해 이 문제를 해결했다. 또 복합재 표면을 특수 가공한 뒤 코팅재를 입혀 발전 성능을 높였다. 빗방울의 순간적인 접촉 면적은 넓히면서도, 빗방울이 빠르게 구슬 형태로 변해 표면에서 굴러떨어지도록 설계했다. 미세한 요철이 가공된 표면은 빗방울의 접촉 면적을 넓히고, 코팅재는 복합재 표면을 연꽃

• 이창현 기자
• 2025-12-15 10:50