실내조명으로 전지 충전... UNIST, '염료감응 광충전 전지' 개발

송현곤 UNIST 교수팀(왼쪽부터 권태혁 교수, 김병만 연구원, 이명희 연구원, 송 교수)
송현곤 UNIST 교수팀(왼쪽부터 권태혁 교수, 김병만 연구원, 이명희 연구원, 송 교수)

실내조명으로 전지를 무선충전할 수 있는 기술이 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST·총장 이용훈)은 송현곤·권태혁 교수팀이 실내조명과 반응해 전기를 생산·저장할 수 있는 '염료감응 광충전 전지'를 개발했다고 21일 밝혔다.

염료감응 광충전지는 태양광을 이용한 염료감응 태양전지와 기존 리튬이온전지를 결합한 이차전지다.

송 교수팀은 태양광 축전기 대신 이차전지(배터리)를 이용해 더 많은 전기 에너지를 저장하는 방법을 찾아냈다. 조도가 낮은 환경에서 효과적으로 반응하는 산화환원 중계물질을 발굴, 새로운 전지에 적용해 광전변환효율도 높였다.

실내조명으로 충전한 전지를 이용해 IoT 센서를 작동시키고 온도를 감지하는 ESS 표지 이미지.
실내조명으로 충전한 전지를 이용해 IoT 센서를 작동시키고 온도를 감지하는 ESS 표지 이미지.

이 전지를 사물인터넷(IoT) 기기에 적용해 상용화 가능성을 입증했다.

실내조명은 전체 에너지 소비의 10%에 육박한다. 새로운 전지는 태양광뿐 아니라 실내 다양한 광원을 재활용할 수 있어 에너지 재활용에 크게 기여할 전망이다.

송현곤 교수는 “염료감응 광충전 전지는 실내조명 환경에서 11.5%라는 높은 에너지변환·저장효율을 나타냈다. 이는 저조도 환경에서 세계 최고 수준”이라며 “전지 6개를 직렬로 연결해 실내 LED조명으로 10분 충전 후 상용 IoT센서를 작동하는 데도 성공했다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 산업통상자원부, 에너지기술평가원이 지원했고 '에너지 및 환경과학(EES)' 20일자 표지 논문으로 실렸다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com