한기대 박진형 교수, 섬유 기반 고효율 나노발전기 개발

한기대 제공

[천안]한국기술교육대학교(이하 한기대) 메카트로닉스공학부 박진형 교수(사진) 연구팀이 섬유 기반의 고효율 나노발전기(TENG) 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

박 교수 연구팀에 따르면 연구팀은 기존 알루미늄에 비해 160% 높은 전압, 150% 높은 전류, 190% 높은 출력 전력을 기록하는 CLIG-TENG(면/레이저 유도 그래핀 기반 나노발전기)를 구현해냈다. 레이저 유도 그래핀(LIG)을 면 섬유에 전사해 유연하고 고효율인 에너지 소자를 제작했다.

이번 기술은 기존 LIG가 폴리마이드 기판 등 제한된 소재에만 직접 제작 가능했던 한계를 극복하고 면 섬유에 고결정성 LIG 전극을 열전사 방식으로 구현go 웨어러블 헬스케어 센서 및 친환경 에너지 수확 기술로의 확장 가능성을 열었다는 평가를 받는다.

개발된 CLIG-TENG 소자는 손목, 무릎, 허벅지, 후두 등의 미세한 생체 신호를 고감도로 감지할 수 있는 성능을 보였으며 스마트 재활치료 센서, 음성 진단 센서, 차세대 웨어러블 전자기기용 에너지 자가 공급원으로 활용 가능성이 높다.

박진형 교수는 "이번 연구는 친환경 고성능 웨어러블 에너지 소자 개발 기술의 상용화를 위한 기술적 기반을 마련한 것"이라며 "향후 대면적 LIG 전극 전사 공정 고도화 및 머신러닝 기반 헬스케어 신호 분석 시스템 개발 등 후속 연구를 적극 추진할 계획"이라고 밝혔다.

이번 연구는 한국기계연구원 권순근 책임연구원 연구팀과 협력했으며 한기대 박사후연구원 지원사업 및 한국연구재단 나노소재기술개발사업 지원으로 수행했다.

연구성과는 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)' 5월 온라인에 게재됐다.

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