손가락만 구부려도 200V 전기가 반짝

2016.05.17 18:00
재료硏 -KAIST, 고효율 ‘압전소자’ 개발
Advanced Energy Materials 제공
Advanced Energy Materials 제공

국내 연구진이 기존에 없던 고효율 압전소자 개발에 성공했다. 사람의 움직임을 전기에너지로 바꿀 수 있는 기술로 휴대용 사물인터넷(IoT) 소자의 전원 공급 장치로 쓸 수 있을 걸로 보인다.

 

류정호 한국재료연구소 분말세라믹연구본부 책임연구원 팀은 이건재 KAIST 신소재공학과 교수팀과 공동으로 새로운 고성능 압전소자를 개발했다고 17일 밝혔다.

 

압전소자란 구부리거나 밟는 등 압력을 가하면 전기가 만들어지는 특수 소자다. 의복이나 사람이 밟고 다니는 바닥 등에 설치하면 버려지는 에너지를 전기로 바꿀 수 있어 일명 ‘에너지 수확(하베스팅)’ 기술이라고도 불린다.

 

연구진은 새롭게 개발한 소재를 압전소자 연구에 적용해 완전히 새로운 압전소자를 내놨다. 재료연 연구진은 독자 개발했던 ‘상온진공 과립분사 세라믹 코팅 기술(GSV)’을 이용해 고출력을 낼 수 있는 압전 필름을 제조하는 데 성공했다.

 

이건재 교수팀은 이 압전 필름을 ‘무기물 레이저 박리 공정(ILLO)’이란 독자기술을 이용해 유연성 고분자 위로 옮겨 붙여 상용화 수준의 압전소자를 만들었다.

 

이렇게 만든 압전소자는 손가락에 붙이고 구부리는 동작만으로도 200V의 높은 전압을 생성했다. 전기량은 35마이크로암페어(μA) 정도로 적지만 발광다이오드(LED) 200개를 순간적으로 점등하거나 무선통신 칩을 작동시킬 수 있는 수준이다.

 

연구진은 이번 기술이 저가의 소재와 공정기술을 이용한 만큼 실용화 가능성이 매우 클 것으로 보고 있다. 류 연구원은 “실제 사용 가능한 수준의 고성능 유연성 에너지 하베스트 장치를 저렴하게 만들 수 있도록 계속 연구할 계획”이라며 “휴대용 사물인터넷 기기나 스마트 시계 등을 충전하고, 인체삽입형 의료장치 등을 충전 없이 쓸 수 있게 될 것”이라고 밝혔다.

 

이 연구성과는 에너지 소재 분야 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)’ 9일자 온라인판에 소개됐다.

  

재료연-KAIST 연구진이 공동개발한 압전소자의 모습 - 재료연구소 제공
재료연구소와 KAIST 연구진이 공동개발한 압전소자. - 재료연구소 제공

메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

작성하기

    의견쓰기 폼
    0/150