UNIST, 전기 신호 만드는 접착 필름 개발

“붙였다 떼면 전기가 찌릿!”
절개 구조 활용해 출력 13배·접착력 35배 높여
도난방지, 산업 안전 분야에 응용

마찰 전기 필름 구조와 전기신호 크기, 접착 강도

'도둑이 문을 여는 순간 경고음이 울린다. 공장에선 컨베이어 벨트가 거꾸로 도는 즉시 기계가 멈춘다.' 붙였다 떼는 동작만으로 전기를 만드는 접착 필름으로 가능한 일이다.

정훈의 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 교수팀은 접착력과 전기 출력을 동시에 조절할 수 있는 마찰전기 발전 필름을 개발했다고 22일 밝혔다.

마찰전기 발전은 두 물질이 접촉했다가 분리될 때, 전하가 이동하면서 전기가 발생하는 원리다. 정 교수팀은 이 원리를 접착 필름에 접목해 별도 전원장치 없이 붙였다 떼는 동작만으로 전기 신호를 만들어 낼 수 있게 했다.

이 필름에는 'ㄷ'자 형태의 절개 패턴이 새겨져 있어 기존 필름보다 접착력은 35배 이상, 전기 출력은 약 13배 더 강하다. 손으로 눌렀다 떼거나, 물체에 살짝 붙였다 떼는 등 짧고 단순한 움직임만으로 필름에서 강한 전기 신호를 만들어낸다.

절개 패턴의 방향과 배열을 바꿔 붙는 방향이나 위치에 따라 출력과 접착력이 달라지도록 설계할 수 있는 것도 이 필름의 장점이다.

정훈의 교수는 “접착 필름을 단순히 붙였다 떼는 도구가 아니라, 스스로 전기 신호를 만들어내는 스마트 센서로 전환한 기술”이라며, “배터리 없이도 감지와 신호 생성을 동시에 수행할 수 있어 단순한 구조의 감지 시스템에 적합하고, 웨어러블 센서나 도난 방지 장치, 산업용 안전 시스템 등 다양한 분야로의 응용할 수 있다”고 말했다.

이번 연구는 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 실렸다.

울산=임동식 기자 dslim@etnews.com