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인하대, 접촉 없이도 전력 생산 가능한 마찰발전기 개발
인하대, 접촉 없이도 전력 생산 가능한 마찰발전기 개발
  • 교수신문
  • 승인 2019.12.05 21:32
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물리학과 양자기능성물질연구실 정종훈 교수 연구팀

불규칙한 파도에서 전기를 얻어낼 수 있는 기술이 개발됐다. 

인하대(총장:조명우)는 물리학과 양자기능성물질연구실 정종훈 교수 연구팀이 접촉하지 않고도 전력 생산이 가능한 마찰발전기를 개발했다고 4일 밝혔다. 

마찰발전기는 서로 다른 물질이 접촉한 후 분리되었을 때 발생하는 전하를 이용한 장치로 느린 역학적 진동에서도 큰 전력을 생산해 낼 수 있다. 하지만 접촉과 분리로 전력을 생산해내기 때문에 발전기를 이루는 물질의 표면이 쉽게 마모되고 전력 생산 역시 급격히 줄어든다는 단점을 안고 있다.

정 교수 연구팀은 이러한 단점을 극복하기 위해 자연 상태에서 전기분극을 가지고 있는 강유전성 폴리머(고분자량 화합물)를 이용했다. 

강유전성 폴리머를 기존 마찰발전기에 넣으면 전기분극이 표면전위와 전기용량을 바꾸어 접촉했을 때 높은 전력이 만들어질 뿐만 아니라 오랫동안 전하가 유지되어 접촉을 하지 않아도 전력 생산이 가능하다는 사실을 밝혀냈다.

연구 결과를 담은 논문 ‘강유전성 폴리머를 이용한 비접촉 마찰전기 발전기(Ferroelectric-Polymer-Enabled Contactless Electric Power Generation in Triboelectric Nanogenerators)’은 지난달 재료 분야 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)' 표지 논문(Front Cover)으로 선정됐다.

정종훈 교수는 “강유전성 폴리머를 삽입한 마찰 전기 디바이스는 접근이 어려운 바다에서 파도의 불규칙적이고 무작위적인 역학적 진동을 전기에너지로 변환해 날씨 정보를 무선으로 송신할 수 있는 센서 네트워크에 사용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 
 


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