한기대, ‘고효율 마찰대전 나노발전기’ 개발
한기대, ‘고효율 마찰대전 나노발전기’ 개발
  • 박동혁 기자
  • 승인 2023.07.24 09:30
  • 댓글 0
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배진우 교수 연구팀 개발
유연하고 신축성 있는 나노복합소재 활용

[충청뉴스 박동혁 기자] 한국기술교육대학교(이하 한기대)는 배진우 교수 연구팀이 ‘고효율 고분자 나노복합소재 기반 마찰대전 나노발전기(TENG)’를 개발했다고 24일 밝혔다.

양전하와 음전하로 탄소 나노 필러를 표면처리해 제작된 나노복합소재 마찰대전 층(좌), 마찰대전 나노발전기를 이용한 ‘KOREATECH’ LED 성능(우)/한기대 제공
양전하와 음전하로 탄소 나노 필러를 표면처리해 제작된 나노복합소재 마찰대전층(좌), 마찰대전 나노발전기를 이용한 ‘KOREATECH’ LED 성능(우)/한기대 제공

한기대에 따르면 배 교수 연구팀은 탄소 나노 필러를 간단하게 표면처리하고, 이를 유연하고 신축성 있는 고분자에 도입해 TENG를 개발했다.

TENG는 서로 다른 두 물체가 접촉하고 분리될 때 만들어지는 양(+)전하와 음(-)전하의 이동 현상을 이용해 전기를 생산하는 에너지 변환 장치다.

낮은 기계·전기 에너지 변환 효율과 상대적으로 낮은 전력밀도를 가지고 있어 상업화에 어려움을 겪고 있다.

이에 연구팀은 두 개의 마찰층에 각각 양전하와 음전하를 띠도록 탄소 나노 필러를 표면처리했다.

그 결과 높은 기계·전기 에너지 변환 효율과 전력밀도를 가지면서, 고분자 소재가 가진 부드럽고 잘 늘어나는 특성을 온전히 활용한 고성능 TENG를 개발했다.

한기대 배진우 교수(가운데) 연구팀/한기대 제공
한기대 배진우 교수(가운데) 연구팀/한기대 제공

이번 연구는 일상생활에서 버려지는 자투리 에너지를 높은 효율로 수확해 전원으로 활용할 수 있는 방식을 채택했다.

충전이나 배터리 없이 자가발전이 가능해 사물인터넷 센서나 웨어러블 디바이스, 헬스 모니터링 센서, 자가발전 전자소자 등 다양한 분야에 활용할 수 있다.

한편 이번 연구는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’ 온라인판에 지난달 23일 게재된 바 있다.

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