경북대는 이재훈 신소재공학부 4학년 학부생이 간단한 전기화학적 공정을 이용해 기존 압전 에너지 생성소자보다 성능이 뛰어난 나노튜브 어레이 기반 에너지 하베스터를 개발했다고 2일 밝혔다.
압전 에너지 하베스터는 주변에서 버려지는 진동, 굽힘, 압력 등 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치다. 저전력 전자 장치의 전력원과 센서로 직접 사용할 수 있다.
나노튜브 어레이와 같은 나노구조체를 이용한 소자 제작 기술은 기존 재료로 단순 저비용 공정을 이용하고, 구조적 접근을 통해 소자 성능을 향상시킬 수 있기 때문에 주목받고 있는 기술이다.
이재훈 씨는 타이타늄 기판 위에 전기화학적 반응을 이용하는 애노다이징 공정으로 나노튜브 어레이 템플릿을 제작했다.
단순 저비용 수열합성 공정으로 템플릿에 티탄산바륨를 합성해 압전 에너지 하베스터를 개발하는데 성공했다.
일정한 방향성 없이 배열된 기존 나노선이나 튜브와는 달리 금속기판 위에 수직으로 잘 성장된 압전 나노구조체를 이용해 압전 에너지 하베스터 성능을 높였다.
이재훈 씨는 “이번에 개발한 나노튜브 어레이 기반의 에너지 하베스터는 간단한 전기화학적 공정으로 나노구조체를 형성하고, 이를 이용해 최초로 나노자가발전기를 제작했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.
이번 연구결과는 최근 재료과학과 코팅&막 분야 1위 학술지 '어플라이드 서피스 사이언스' 온라인판에 실렸다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
