부산대가 국제 공동연구로 바이오 물질의 전기적 특성을 효과적으로 측정할 새로운 시스템을 개발했다.
부산대(총장 차정인)는 황윤회·오진우 나노에너지공학과 교수팀이 홍콩대와 공동 연구로 자가 발전이 가능한 바이오 나노 발전기 압전특성과 변전특성을 효과적으로 구분할 수 있는 측정 시스템 개발에 성공했다고 25일 밝혔다.
압전·변전특성은 음전하와 양전하로 분극돼 있는 물질이 물리적 변형에 의해 전기를 생산하는 성질이다. 바이오 물질은 독성이 없어 인체 적용 나노발전 소재로 각광받고 있다. 하지만 나노 발전기에 적용하려면 고온 열처리 과정이 필요하고 이 과정에서 전기적 특성 파악이 어려웠다.
황 교수팀은 이번 연구에서 친환경 바이오 물질(M13 박테리오파지)을 이용해 열처리 없이 바이오 물질 나노 발전기의 전기적 특성을 분석해냈다.
나노 발전기는 사용자 발전(UCP) 기술을 이용한 초소형 발전기다. 이를 부착한 생물체가 움직일 때마다 내부 와이어가 이리저리 구부러지면서 전류를 일으킨다. 각종 바이오 물질은 기존 무기물 기반 나노 발전기를 대체할 수 있으나 전기적 특성이 완벽히 규명되지 않아 적용에 어려움이 많았다. 황 교수팀이 열처리 없이 전기적 특성을 분석하는 시스템 개발에 나선 배경이다.
황윤회 교수는 “이번 연구에서 개발한 사극 전극, 샌드위치 전극으로 구성된 이종 전극 시스템은 고온 열처리가 필요 없어 M13 박테리오파지뿐만 아니라 다양한 바이오 물질의 압전 변전 특성을 분석하는 플랫폼으로 활용할 수 있다”며 “바이오일렉트로닉스 시대를 열 차세대 소재 M13 박테리오파지를 나노 발전기에 적용하고, 또 분석하는 새로운 방법론을 제시했다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 미래소재디스커버리사업 및 중견연구자과제를 통해 수행됐다. 연구 성과는 '나노 에너지' 온라인판에 게재됐고, 올 3월호에 출판 예정이다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
