기존보다 에너지 효율 40배 향상…웨어러블 디바이스, IoT에 응용 기대 일상적으로 버려지는 마찰전기 에너지를 보다 높은 효율로 전기에너지로 전환하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 마찰전기의 저장 효율을 증가시키기 위해서는 전극 표면에서의 전하 손실을 방지하고 전극 중심부로 전하를 이동시키는 과정이 중요하다. 하지만 기존 연구들에서는 전하 이동의 과정이나 무기 재료의 사용에 따른 전하 이동, 저장 현상들을 해석하는 것이 간과되었다. 기존 마찰전기 에너지의 전환 효율을 약 40배 향상시키는 기술로, 웨어러블 디바이스의 전원, 사물인터넷(IoT) 등에 사용 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다. 지스트(광주과학기술원)는 에너지융합대학원 박찬호 교수와 전남대학교 고분자융합소재공학부 박종진 교수 공동연구팀이 일상생활에서 버려지는 마찰전기 에너지의 발생 소재에서 효율적인 에너지 수확을 위해 마찰 표면을 더 많은 양(+)의 기전력과 음(-)의 기전력을 가질 수 있는 상태로 변환시켜 마찰전기 서열을 자유자재로 바꿀 수 있는 획기적인 방법을 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 다공성 탄소의 외부 비표면적이 클수록 전하를 잘 붙잡고 작을수록 전하 이동이 빨라지는 현상을 이용
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 후처
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