반복운동으로 발생하는 에너지를 전기에너지로 전환해 주는 친환경 소재를 이용한 패치형 압전 에너지수확소자를 국내 연구진이 개발했다.
차세대융합기술연구원(원장 윤의준)은 친환경전지기술연구센터 김연상 교수 연구팀이 용액형 무기물 압전반도체를 이용해 반복적으로 감거나 휘는 환경에서 안정적인 압전 특성을 나타내는 패치형 압전 에너지수확소자를 처음으로 개발하는데 성공했다고 27일 발표했다.
융기원은 “이번 연구결과는 `친환경 소재를 이용한 패치형 압전 에너지수확소자 신기술 개발`이라는 제목으로 27일자 재료과학분야의 세계적인 학술지인 `어드밴스드 머트리얼즈(Advanced Materials)` 24권 45호 인사이드 표지논문으로 게재됐다”고 말했다.
이번 연구는 교육과학기술부 한국연구재단의 기반형 융합연구사업 하이브리드 에너지기술개발사업단과 글로벌 프론티어 소프트일렉트로닉스 연구단 지원을 받아 수행했다.
김연상 교수팀이 개발한 압전 에너지수확소자는 주변에 존재하는 진동이나 인체활동 중 반복적인 움직임으로부터 발생하는 소모성의 기계적 에너지를 전기에너지로 무한히 변환할 수 있는 자가 발전체다. 환경을 훼손하지 않으면서 안정적 공급이 가능하고, 소형·경량화가 가능하다는 장점이 있어 세계적으로 연구가 활발한 분야다.
김연상 교수는 “저가의 원료물질을 이용해 공정비용이 높고 복잡한 압전 에너지수확소자를 대체할 수 있는 가능성을 열어줬다”며 “인체에 무해한 압전소재를 이용해 반복적인 운동에너지를 전기에너지로 전환해 향후 의류형 압전패치나 모바일 기기 등에 적용이 기대된다”고 설명했다.
◇ 압전소자 : 기계적인 에너지를 전기에너지로 전환하거나, 전기에너지를 기계적인 움직임으로 전환하는 소자. 반복적인 진동이나 움직임을 전기에너지로 전환 할 수 있는 소자로 최근 친환경 에너지 수확소자로 많은 주목을 받고 있다.
◇ 에너지 수확소자 : 일상에서 버려지는 다양한 형태의 에너지를 쓸모 있는 형태의 에너지로 전환 및 수확해 주는 소자로 반복적인 움직임, 포유에너지, 진동, 소리 등을 전기적 에너지로 전환하여 수확하는 신개념의 에너지소자를 말한다.
김순기기자 soonkkim@etnews.com