KAIST 신개념 나노발전기 원천기술 개발

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앞으로는 수많은 나노 발전기를 겹쳐 만든 재킷을 입고, 걷기만 해도 휴대전화나 MP3 등을 충전할 수 있을 전망이다.

KAIST(총장 서남표)는 신소재공학과 이건재 교수 연구팀이 나노복합체를 이용해 반영구적으로 자가발전하면서 에너지를 저장할 수 있는 신개념 나노발전기 제조 원천 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

나노복합자가발전기의 구성. 플라스틱 기판위에 압전 나노복합물질을 올려 전기를 생산하도록 설계했다.
<나노복합자가발전기의 구성. 플라스틱 기판위에 압전 나노복합물질을 올려 전기를 생산하도록 설계했다.>

이 기술은 재료분야 국제 학술지인 어드밴스트 머티리얼스 6월호 표지논문에 게재됐다.

나노발전기는 나노 크기(10억분의 1m) 물질을 사용해 전기를 생산하는 발전기다. 압전 물질에 압력이나 구부러짐 등과 같은 물리적 힘이 가해질 때 전기가 발생하는 특성인 `압전 효과`를 이용한다.

연구진은 수백 나노 크기 고효율 압전 나노입자인 `티탄산화바륨`과 표면적을 부피로 나눈 비표면적이 크고 전기 전도성이 우수한 `탄소나노튜브`나 `산화 그래핀(RGO)`을 폴리머(PDMS)와 섞은 후 간단히 코팅하는 방식으로 넓은 면적의 나노발전기를 제작했다. 이 방식으로 나노발전기를 제조할 경우 비용을 획기적으로 낮출 수 있다는 것이 연구진의 설명이다.

이건재 교수는 “기존 기술은 제작공정이 복잡하고 고가의 비용문제 및 소자 크기의 한계성을 극복하지 못했다”며 “이번에 개발된 기술에 패키징 및 충·방전 기술을 융합하면, 반영구적인 자가발전 및 저장 시스템을 만들 수 있을 것”이라고 말했다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com