비틀고 구겨도 멀쩡한 '스트레처블' 에너지 저장 소자
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국내 연구팀이 자유자재로 변형할 수 있는 소형 에너지 저장 소자를 개발했다.
포스텍은 김진곤 화학공학과 교수, 김건우 연구원과 양찬우, 박성주 한국생산기술연구원 연구원 공동연구팀이 신축성이 우수한 소형 에너지 저장 소자를 개발하고 연구결과를 지난달 국제학술지 'npj 플렉서블 일렉트로닉스'에 게재했다고 19일 밝혔다.
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국내 연구팀이 자유자재로 변형할 수 있는 소형 에너지 저장 소자를 개발했다. 신축성 있는 스트레처블 IT 기기에 활용될 것으로 기대된다.
포스텍은 김진곤 화학공학과 교수, 김건우 연구원과 양찬우, 박성주 한국생산기술연구원 연구원 공동연구팀이 신축성이 우수한 소형 에너지 저장 소자를 개발하고 연구결과를 지난달 국제학술지 'npj 플렉서블 일렉트로닉스'에 게재했다고 19일 밝혔다.
접을 수 있는 폴더블, 돌돌 말 수 있는 롤러블을 넘어 신축성 있는 '스트레처블(Stretchable)' IT 기기를 사용하는 시대가 오고 있다. 부피가 작고 신축성 있는 에너지 저장 소자 개발도 불가피한 상황이다.
'마이크로 슈퍼커패시터(MSC)'가 새로운 형태의 전자 기기 속 에너지 공급원으로 각광받고 있다. MSC는 저장한 전기를 순간 고출력으로 내보낼 수 있는 장치로 작은 부피에서 안정적으로 에너지를 저장·방출할 수 있다.
MSC에서 전자가 이동하는 통로인 집전체는 고체 금속인 금(Au)으로 만들어져 변형이 매우 제한된다. 전도성이 높고 변형이 용이한 '갈륨-인듐 합금 액체 금속(EGaIn)'이 MSC의 집전체로 주목받았지만 액체라는 특성 때문에 정밀한 집전체 패턴 제작이 매우 어려웠다.
연구팀은 레이저 기술을 이용해서 쉽고 정밀하게 EGaIn 집전체 패턴을 제작하고 MSC에 적용했다. 제작된 MSC는 1000번 이상 자유자재로 늘이고 줄여도 에너지 저장 성능이 유지됐다. 연구팀은 "비틀거나 접고 구겨도 안정적인 에너지 공급이 가능하다는 것을 보여준다"고 설명했다.
김진곤 교수는 "레이저는 정밀한 작업이 가능하면서 공정 속도도 빠르다"며 "신축성이 우수한 에너지 저장 소자를 개발해 상용화할 수 있을 것으로 판단한다"고 밝혔다.
[이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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