[나노코리아 2021]국무총리상 - 김상우 성균관대학교 교수

김상우 성균관대학교 신소재공학과 교수는 마찰전기 발전소자 신소재 개발과 에너지 하베스팅 기술을 스마트 웨어러블 소자, 사물인터넷(IoT) 센서, 인체 삽입형 의료전자기기에 적용하는 연구로 나노코리아 2021 연구부문 최고상인 국무총리상을 수상했다.

김 교수는 초음파로 체내에서 마찰전기를 발생시켜 배터리 교체를 위한 주기적 시술 없이 체내에서 생성된 마찰전기로 생체 삽입형 의료기기를 상시 충전하는 새로운 방식의 에너지 수확 기술을 세계 최초로 개발했다.

이 연구는 체외에서 인가된 초음파로 피부층 아래에 있는 마찰 소재의 기계적 변형과 변형에 따른 마찰 수준, 그리고 이에 따른 마찰전기 현상을 이론적으로 확인하고 인체에 무해한 초음파를 통해 마찰전기를 발생시켜, 발전과 충전이 동시에 가능한 '초음파 구동 마찰전기 하베스팅 디바이스'를 제안했다.


초음파 기반 생체 삽입형 마찰전기 에너지 하베스팅 기술은 배터리 방전으로 인한 인체 삽입형 의료기기의 주기적인 배터리 교체의 한계점을 해결함으로써 향후 인체 삽입형 의료 분야 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대를 모았다.

김 교수는 마찰전기 발전소자가 생체 환경에서 발전할 가능성을 확인했다.

윤건일기자 benyun@etnews.com