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옷깃만 스쳐도 전기 만드는 기술, 상용화 성큼 목록

조회 : 1220 | 2017-06-15

특수운동복

위키미디어 제공

특수 운동복을 착용하고 달리기 시작하자 스마트 폰이 자동으로 충전된다. 자동차는 도로를 달리는 동시에 배터리를 충전한다. 일상에 즐비하지만 사용하지 못하던 에너지인 마찰력을 모아 전기로 만들면 이처럼 영화 같은 일이 현실이 된다.

 

백정민 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 교수팀은 양창덕 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀과 공동으로 마찰력을 전기로 변환하는 ‘에너지 하베스팅 기술’의 출력을 20배 높일 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

 

두 물체가 접촉하면 각 물체에 있는 양(+)전하와 음(-)전하를 공유하다 물체가 분리될 때 각 물체에 전하 불균형이 생긴다. 이런 전하의 불균형 때문에 전자의 흐름, 즉 전류가 만들어진다. 마찰전기 발전기는 이 전류를 수확하는 장치다.

 

연구진은 마찰전기 발전기에 사용할 새로운 소재를 개발해 출력을 높였다. 물체가 양전하와 음전하로 나뉜 상태가 얼마나 오래 지속되는 지를 나타내는 척도를 ‘유전상수’라 하는데, 이 유전상수가 높을수록 전기적 에너지를 저장하는 능력이 크다.

 

연구진은 PVDF (polyvinylidend difluoride)라는 고분자 물질에 PtBA (poly(tert-butyl acrylate))라는 소재를 붙여 새로운 소재를 제작했다. PVDF의 유전상수는 8.6이지만, 연구진이 개발한 소재는 16.5로 두 배 이상 커졌다. 연구진은 이 신소재로 마찰전기 발전기를 만들면 전기 출력이 20배 이상 커진다는 점도 확인했다.

 

백 교수는 “소재의 유전상수 조절로 에너지 하베스팅 장치의 출력을 높일 수 있음을 보여준 것”이라며 “나무나 건물 같은 고정된 사물부터 자동차 등 움직이는 사물까지 다양한 에너지원을 이용해 스마트 기기를 충전하는 기술로 발전시킬 가능성이 높아졌다”고 말했다.

 

이 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호에 실렸다.

 

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