박재영 광운대 교수팀, 친환경 웨어러블 '나노발전기' 개발

손끝 터치만으로 고출력 전기 생산 성공

이중 면 접촉 기반 웨어러블 고출력 마찰전기 나노발전기 개념도와 실험 결과 그래프. (광운대 제공)/뉴스1

(서울=뉴스1) 정지형 기자 = 박재영 광운대 전자공학과 교수 연구팀이 손끝 터치만으로도 고출력 전기를 생산하는 친환경 웨어러블(wearable) 나노발전기를 개발했다.

18일 광운대에 따르면, 박 교수팀은 직물을 활용한 '마이크로패터닝' 기술과 높은 음전하 대전물질 특성이 있는 '멕신/실리콘' 복합나노소재를 활용해 고출력 웨어러블 마찰전기 나노발전기 개발에 성공했다.

기존 마찰전기 나노발전기들은 전자기기에 전원을 지속해서 공급해야 하거나, 자가전원 센서 체계 구축에 요구되는 전력 공급을 뒷받침할 출력이 낮은 문제가 있었다.

연구팀은 고기압, 진공상태, 표면활성계면제 등 여러 공정조건이 필요한 기존 마이크로구조 표면 처리 방법과 달리 직물에서 직접 마이크로 표면 구조를 제작할 수 있는 기술 개발에 성공했다.

광운대는 "제박된 직물 기반 마찰전기 나노발전기는 여러 크기로 재단해도 우수한 성능을 보였다"며 "신체 부위에 적용할 수 있는 반영구적 친환경 전원기술로 활용될 가능성을 입증했다"고 밝혔다.

박 교수팀이 제작한 마찰전기 나노발전기는 실리콘으로만 구성된 마찰전기 나노발전기보다 전압과 최대전류밀도에서 성능이 각각 9.8배와 20배 높았다.

한편 연구는 과학기술정보통신부 재원으로 한국연구재단 중견연구자 지원사업과 해외우수과학자유치사업 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 소재·소자 전문저널인 어드밴스드 펑셔널 머트리얼스(Advanced Functional Materials)에 실렸다.

왼쪽부터 박재영 광운대 교수와 살라우딘 박사후과정생. (광운대 제공)/뉴스1

kingkong@news1.kr