광운대는 박재영 전자공학과 교수 연구팀이 멕신·에코플렉서 복합 나노 신소재와 이를 코팅한 전도성 직물을 이용해 고출력 인체 친화형 마찰전기 나노발전기와 웨어러블 센서 응용기술을 개발했다고 22일 밝혔다.
박 교수팀이 개발한 디바이스는 기존 나노발전기보다 우수한 신축성, 유연성, 방수 기능을 가졌다. 손목, 팔꿈치, 무릎 등에 착용이 가능하고 비, 바람 등 주변 자연환경으로부터 고출력 전기에너지를 수확할 수 있다. 다양한 휴대 및 웨어러블 기기, 산업에 친환경 전원기술과 센서기술로 폭 넓게 활용될 수 있을 것이라 기대된다.
학교 측에 따르면 지금까지 주로 사용되던 마찰전기 나노발전기는 물과 습기에 취약해 다양한 활용에 제한이 많았다. 박 교수팀은 필름 패키징 기술을 적용해 해결함으로써 우산, 우의, 신발 등 직물형 나노 발전기를 쉽게 부착해 일상 생활 및 자연환경에서도 고출력 전기 에너지를 생산하는데 성공했다.
제작된 나노 복합소재 기반 나노발전기는 에코플렉스 소재만으로 제작된 디바이스 보다 10배 높은 전압과 6배 높은 전류를 출력을 나타냈다. 4.5Hz 주파수와 8N의 힘의 세기 조건 및 4.5 MΩ의 부하저항에서 3.69 mW의 높은 전력과 9.24 W/m2의 높은 효율의 전력을 생산 할 수 있음을 실험을 통해 검증했다.
이 연구는 한국연구재단과 과학기술정보통신부 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 세계적 에너지 연구 전문 저널인 독일 와일리 출판사(WILEY-VCH)의 어드벤스드 에너지 머티리얼즈에 게재됐다.
김명희기자 noprint@etnews.com
