일상에서 뽑아내는 에너지
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  • 승인 2015.12.02 19:56
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마찰전기를 이용한 나노발전기 상용화 원천기술 개발
우리대학 김동성(기계) 교수 연구진이 일상에서 버려지는 마찰전기를 모아 전력으로 재활용하는 나노발전기1 제조에서 복잡한 제작과정을 단순화한 저비용,  고효율, 고속생산의 대량생산 공정기술을 개발했다. 연구팀은 얇고 투명하며, 휘어지는 나노발전기의 대량생산 및 상용화 방법에 대한 연구를 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원사업, 선도연구센터지원사업 등을 통해 수행하였으며, 연구결과는 재료분야의 권위 있는 학술지인 어드밴스드 머트리얼즈(Advanced Materials) 온라인판 10월 15일 자에 게재되었다.
 최근 전 세계적으로 이목을 끌고 있는 에너지 수확 기술 중 하나인 접촉대전 나노발전기술은 두 개의 서로 다른 물질이 접촉할 때 생성되는 마찰전기와 이에 수반되는 유도전하를 이용한 ‘만지면 전기가 생성되는 발전 기술’이다. 기존의 다른 에너지 수확기술들과 비교했을 때 높은 효율과 유용성 및 뛰어난 접근성과 같은 장점을 가지고 있어 지속 가능한 에너지원을 개발하려는 시대적 요구에 맞춘 시스템으로 주목을 받고 있다.
접촉대전 나노발전기술은 2012년 처음 제안된 이후 발전 효율을 효과적으로 증가시키기 위하여 국내외 여러 그룹에서 연구를 활발히 진행하고 있으며, 그 결과 접촉대전 나노발전기 표면 위에 나노 크기의 구조가 발전 효율을 획기적으로 증대시킬 수 있음이 밝혀졌다. 하지만 현재까지 제안된 대부분의 나노구조를 포함한 접촉대전 나노발전기 제작은 진공 공정을 포함한 고비용 공정이 필요하고, 표면 이송 및 전극 결합 등의 추가적인 후처리를 필수적으로 요구하는 단점을 갖고 있어 대량 생산에 어려움을 겪고 있다. 이는 접촉대전 나노발전기의 시장성을 저해하는 가장 큰 요소로 현시점에 접촉대전 나노발전기의 시장성 관련 문제는 반드시 해결해야 할 난관이다.
본 연구를 통해 새롭게 제작된 대면적 접촉대전 나노발전기는 얇고 투명하며, 잘 휘어질 수 있는 장점을 지니고 있어 다양한 산업 및 제품에 응용이 가능할 것으로 보인다. 특히, 최근 주목 받고 있는 웨어러블 소형 전자기기, 휘는 디스플레이 및 태양전지 등에 적용 가능하다.

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