화학연, 유연함 갖춘 열→전기 전환 소재 개발

구부러지고 늘어나는 등 유연함을 갖춘 열전소재가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국화학연구원은 7일 화학소재연구본부 조성윤 박사팀이 어디든 붙일 수 있는 스펀지형 열전소재를 개발했다고 밝혔다.

열전소재는 열을 전기로 바꿔주는 소재다. 예를 들어 굴뚝에 열전소재를 부착하면 안쪽 고온(150도)과 바깥 상온(30도)의 차로 전기가 만들어지는 원리다.

연구진은 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 스펀지에 탄소나노튜브용액을 코팅했다.

연구진은 모양 틀 없이 스펀지를 이용해 열전소재를 만들 수 있어 대량생산에도 적합하다고 설명했다.

지난해 탄소나노튜브를 이용해 유연한 열전소재를 만든 바 있는 연구팀은 이번에는 스펀지로 열전소재를 만듦으로써 압력을 가했을 때 부서지는 문제를 해결했다.

조성윤 박사는 “지금까지 개발된 유연한 소재는 지지체나 전극의 유연성을 이용한 것”이라며 “소재 자체가 유연한 건 이번 스펀지형 열전소재가 처음이고 제조방법도 간단해 대량생산도 가능하다”고 설명했다.

연구논문 1 저자 김정원 박사는 “스펀지의 압축되고 복원되는 탄성을 활용해 몸에 부착하는 웨어러블 기기에 적용할 수 있을 뿐 아니라 우수한 기계적 성질이 요구되는 자동차 등에도 다양하게 응용할 수 있다”고 밝혔다.

이어 “열전소재 분야 전망도 밝은데, 현재 자동차에서 사용하고 난 후의 열이나 온천수를 이용한 열전발전 시작품의 실증실험이 진행되고 있다. 앞으로 관련 기술 수요도 증가할 것으로 예측된다”고 덧붙였다.

한편 이번 연구성과는 그 우수성을 인정받아 에너지 소재 분야 권위지인 ‘나노 에너지(Nano Energy), IF:16.602’에 게재됐으며 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업의 지원을 받아 수행됐다.