UPDATED. 2024-03-29 10:25 (금)
'마찰 발전기' 성능 더 좋아진다
'마찰 발전기' 성능 더 좋아진다
  • 교수신문
  • 승인 2021.01.28 14:34
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

백정민 성균관대 교수 연구팀, 마찰 발전기 개발
백정민 교수
백정민 교수

백정민 성균관대 교수(신소재공학부) 연구팀이 양창덕 유니스트 교수(에너지화학공학과) 연구팀과 함께 비접촉 방식의 고출력 나노발전기를 개발했다. 

서로 다른 두 물질이 마찰할 때 발생하는 접촉 대전현상을 이용하여 전기를 발생하는 것을 마찰 발전기라고 한다. 이는 소형전자기기의 전원공급에 이용되고 있으며, 전자 피부, 터치스크린, 의료 기기 및 보안 시스템에서 순간적인 자극을 감지하는 데에도 사용되고 있다.

그러나 두 표면 사이의 물리적 접촉은 재료 마모로 인한 출력 전력의 감소, 기기 교체 필요성, 작동으로 인한 소음 등의 문제점이 제기되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 비접촉 방식의 마찰 전기 발전기가 대안으로 부상하고 있으나 두 소재 사이의 거리가 증가함에 따라 전기 출력이 감소하는 문제가 있다.

이에 연구진은 위의 한계를 돌파하고 소재에 높은 전하 포집 특성을 부여하고자 탄소 동소체인 C60을 도입했다. 그 결과 PFA 불소수지 기반의 나노발전기에 비해 4.3배 더 높은 출력과 3배 높은 전하유지효율의 성능을 나타냈다.

연구진은 이 기술을 세계 최초로 비접촉 방식의 도어락과 자동차 스피드센서에 적용했다. 본 연구에서 개발한 탄소 동소체를 보유한 소재의 경우, 실제 어플리케이션 도입의 가능성과 비접촉 마찰 소자의 수준이 높았다.

백 교수는 “본 연구는 향후 비접촉시 고효율 에너지 수확기술은 물론, 바이러스 확산 방지를 위한 다양한 비접촉 센서 기술에도 응용이 가능하다”며 “코로나19와 확산을 방지할 수 있다”라고 밝혔다.

본 연구는 2017년 12월 삼성미래육성사업 후속과제로 선정돼 지원을 받았다. 국제 학술지 『Energy & Environmental Science』에 2021년 1월 온라인 게재되었다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.