인하대, 성능 높고 다량 생산 가능한 초전 근접센서 개발

고성능 근접센서 기능 10배 높여

초전 근접센서의 개념도 및 작동 모습(인하대 제공)/ 뉴스1

(인천=뉴스1) 정진욱 기자 = 인하대학교(총장 조명우)는 기계공학과 강태준 교수와 물리학과 정종훈 교수 공동연구팀이 온도 변화에 따라 전기가 발생하는 현상(Pyroelectric Effect, 초전현상)에 기반한 고성능 근접센서 기능을 10배 높이는 소재를 개발했다고 17일 밝혔다.

공동연구팀의 논문은 우수한 연구결과를 인정받아 국제 저명 학술지인 '나노 에너지(Nano Energy)'에 게재됐다.

초전소재는 온도가 변하면 전기가 통해 적외선센서, 온도센서, 열에너지 수확 등 다양한 산업 분야에 활용된다. 신체에서 발생하는 근적외선 파장을 흡수해 열에너지로 변환하면, 체온을 전기에너지로 변환하는 웨어러블 에너지 수확 장치, 인간과 사물을 비접촉으로 이어주는 언택트 인터페이스 개발 등에 활용할 수 있다.

연구팀이 개발된 소자는 초전특성을 보이는 이소불화비닐의 양면에 고분자 전구체(precursor, 고분자가 되기 바로 전 물질)를 도포해 만드는데, 고분자로 만드는 중합과정에서 열처리를 조절하는 방법을 통해 다공성 구조와 거친 표면을 가진 전도성 고분자 전극을 생성한다.

개발된 초전소자는 액체로 작업하는 용액공정을 통해 만들어지기 때문에 한 번에 다량 생산이 가능하고, 가격경쟁력도 확보할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 아울러 가시광선, 근적외선 파장도 효과적으로 흡수할 수 있어 비접촉으로 구동할 수 있는 고성능 근접센서로도 활용할 수 있다.

연구팀은 이번 연구를 통해 전극을 통해 흡수된 열에너지와 초전소재를 통해 발생한 전기에너지의 성능을 범용적으로 평가할 수 있는 전극의 성능 인자를 새롭게 정의했다고 평가했다.

guts@news1.kr