충남대 윤순길 석좌연구위원, ‘Nano Energy’ 논문 게재

[충청뉴스 이성현 기자] 충남대학교는 나노공학연구소 윤순길 석좌연구위원 연구팀이 에너지 수확과 저장을 하나의 시스템으로 통합해 자가 발전 기술의 실용 가능성을 확인한 의미 있는 연구 성과를 거뒀다고 26일 밝혔다.

이번 연구 성과는 에너지 및 나노 기술 분야의 세계적 학술지 ‘Nano Energy’에 게재됐다. 충남대 스와티 이필리(Swathi Ippili) 박사, 벤카트라주 젤라(Venkatraju Jella) 박사 및 공동 연구원이 제1저자로, 윤순길 교수가 교신저자로 참여했다.

이번 연구는 신소재공학과 김천중 교수 연구실에서 개발한 기술을 바탕으로 진행됐으며 무연(lead-free) 페로브스카이트 기반 하이브리드 나노발전기와 슈퍼커패시터를 통합해 기계적 에너지 수확과 저장을 동시에 구현한 것이 핵심이다.

연구팀이 개발한 고출력 하이브리드 나노발전기는 756V의 높은 출력 전압과 19.8μA의 전류, 5.04mW/cm²의 출력 전력을 달성했다.

또 해당 나노발전기를 수계 아연 이온 슈퍼커패시터와 결합해 외부 전원 없이 외부 기계적 힘만으로 1.61V까지 충전 가능한 자가 충전 전력 시스템(SCPS)을 구현하고, 소형 전자기기 구동 가능성을 실험적으로 입증했다.

특히 기존 납(Pb) 기반 페로브스카이트의 환경 문제를 해결하기 위해 무연 소재를 적용함으로써 친환경성과 안전성을 동시에 확보했다.

윤순길 석좌연구위원은 “이번 연구 성과는 충남대가 선진 소재 및 지속 가능한 에너지 연구 분야에서 보유한 경쟁력을 보여주는 사례”라며 “향후 웨어러블 전자기기와 친환경 에너지 분야에서 폭넓은 응용이 기대된다”고 말했다.