이상민 중앙대 교수팀, 폐기 알루미늄 호일 기반 나노 발전기 개발

크럼플드볼 구조 활용해 한계 극복

(왼쪽부터) 손진호 석사, 차경환 석박사통합과정생, 이상민 교수 (사진=중앙대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]김효경 인턴 기자 = 이상민 중앙대학교 교수 연구팀이 버려진 알루미늄 호일에서 전기에너지를 얻을 수 있는 정전소자를 개발하는 데 성공했다고 22일 밝혔다.

이 교수 연구팀은 알루미늄 크럼플드볼(Crumpled-ball·공 모양으로 구겨진 알루미늄 호일)이 내부 기공으로 일반적인 금속 구에 비해 95% 가량 가볍다는 점에 주목했다. 연구 결과 크럼플드볼 사용 시 기존 금속 구 기반 정전소자의 출력은 유지하면서 작동 시 발생하는 소음이 적었고, 발전소자의 기계적·전기적 수명도 획기적으로 늘어났다.

또 공기항복 현상을 이용할 수 있도록 구조를 설계한 결과 방전소자의 단점으로 여겨지던 낮은 피크·전류 출력의 한계를 극복하는 것으로 나타났다. 마찰대전 효과와 정전기 유도 원리를 기반으로 하는 새 정전소자는 간단한 제조공정과 저렴한 재료비, 높은 전력밀도 등 다양한 장점을 갖고 있다.

이 교수는 "이번 연구 성과는 재료의 뛰어난 특성을 활용해 정전소자의 다양한 한계를 극복한 것"이라며 "동시에 폐기되던 알루미늄을 재생 에너지 수확 소자로 사용함으로써 지속 가능한 발전에 한 걸음 다가간 중요한 발견"이라고 전했다.

한편 연구 성과는 '오염물질이 묻은 알루미늄 호일을 재활용 가능한 마찰대전 나노발전기(Recycled, contaminated, crumpled aluminum foil-driven triboelectric nanogenerator)' 논문을 통해 확인할 수 있다.

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