이용안내서울시뉴스서울시의회뉴스지역뉴스정치행정경제사회문화생활정보서울 인사이드서울DB
전체기사 사설 김중배칼럼 발행인초청인터뷰 취재수첩 포토뉴스 신제품 피플 여론 해외뉴스 행사 인사 부고 스포츠화제 연예가화제 취업정보 창업정보 지방소식 단체뉴스 사건사고 핫이슈 정당뉴스 경찰뉴스 검찰뉴스 법원뉴스 교육청뉴스 소방방재청뉴스 종교뉴스 미디어뉴스 입찰정보 기획취재 알립니다 조명디자인 소비자정보 전시회뉴스 교육뉴스 구의회뉴스
편집  2017.08.02 [18:46]
HOME > 교육뉴스 >
UNIST 백정민 교수팀, 금속 입자가 들어가 있는 실리콘 스펀지 구조 개발
기존 대비 출력 10배 이상 증가
서울시민일보
▲ 왼쪽부터 새로 개발한 '스펀지 나노발전기'와 기존 '박막형 나노발전기'의 모습. 기존 나노발전기는 두 개의 박막이 일정한 간격으로 떨어져 있지만 새로 만든 스펀지 나노발전기는 공기층이 따로 필요 없다. (사진제공=UNIST)     © 서울시민일보
간단히 누르는 동작만으로 전기를 만드는 나노발전기가 개발됐다. 스펀지처럼 많은 구멍이 뚫린 이 구조물을 바닥에 깔면 밟을 때마다 전기를 얻을 수 있다. 출력도 기존 대비 10배 이상 증가돼 나노발전기 상용화를 앞당길 전망이다.

백정민 UNIST(총장 : 조무제) 신소재공학부 교수팀은 실리콘 물질을 눌러서 전기를 얻는 새로운 나노발전기를 개발했다. 스펀지처럼 많은 구멍이 뚫린 구조에 금속 입자를 집어넣어 정전기를 발생시키고 여기서 전기를 얻는 방식이다.

나노발전기는 나노 크기(10억분의 1m)의 물질을 활용해 전기에너지를 생산하는 기술이다. 물질에 미세한 압력을 가하면 전기가 발생하는 ‘압전 효과’나, 물질이 마찰될 때 생기는 ‘정전기’를 이용해 전기를 얻는 것이다. 이번에 백 교수팀이 개발한 방식은 정전기 기반의 나노발전기다.

일반적으로 정전기 방식의 나노발전기는 압전 효과를 활용하는 것보다 더 많은 에너지를 얻을 수 있다. 또 압전 소재를 만들 때처럼 고온 열처리 등의 과정이 필요 없어 제작 단가를 낮출 수 있다. 특히 이번에 개발된 나노발전기는 정전기 발생에 필요한 공간 문제까지 해결해 활용도를 높였다.

물질을 마찰시켜 정전기를 얻으려면 공기가 들어갈 일정한 공간이 필요하다. 따라서 기존에는 금속 박막과 유전체 박막을 일정한 간격으로 떨어뜨려야 했다. 백 교수팀은 이런 문제를 해결하기 위해 유전체 박막을 스펀지 구조로 만들고 금속 입자를 스펀지 구멍 속에 넣어 이를 한쪽 방향으로 배열함으로서 구멍 내에서 자연스럽게 정전기를 일으키도록 만들었다.

백정민 교수는 “공기층을 따로 만들어야 했던 기존 정전기 기반 나노발전기의 문제를 해결해 여러 곳에 활용할 수 있다”며 “기존에 박막을 활용하던 나노발전기보다 출력 전력도 10배 이상 크게 증가했다”고 설명했다.

그는 또 “공기층이 필요 없어 넓은 면적으로 만들기 쉬운데다 유연하고 내구성이 높아 안정적으로 높은 전력을 생산할 수 있다”며 “다양한 환경이나 상황에서 활용할 수 있다”고 덧붙였다.

연구팀은 새로운 나노발전기를 이용해 어떤 위치에 얼마만큼의 충격이 오는지 확인하는 ‘압력 분포 측정 센서’와 밟으면 전기가 나오는 ‘대면적 매트’, ‘자가 전기 충전기’ 등을 만들었다. 이렇게 응용한 장치들은 높은 습도 등 극한 환경에서도 안정적으로 작동했다.

백 교수는 “새롭게 개발한 스펀지 나노발전기는 누르거나 밟음으로서 생기는 압력뿐 만 아니라 바람이나 파도의 힘을 이용해서도 전기를 생산할 수 있다”며 “현재까지 보고된 세라믹 기반의 나노발전기 중 가장 높은 향상을 보여 정전기 기반의 나노발전기의 상용화를 앞당길 것”이라고 기대했다.

이번 연구 결과는 재료 분야의 세계적인 저널 ‘에너지와 환경과학(Energy& Environmental Science)’ 저널 8월 11일자 온라인 판(논문명 : Mesoporous Pores Impregnated with Au Nanoparticles as Effective Dielectrics for Enhancing Triboelectric Nanogenerator Performance under Harsh Environment)에 게재됐다. 에너지와 환경과학 저널은 ‘네이처’와 ‘사이언스’ 등의 자매지 외에 최초로 임팩트 팩터(Impact factor, 피인용 지수)가 20을 넘어 학계의 주목을 크게 받고 있는 저널이다.

이번 연구는 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 수행됐다.
/ 서울시민일보 인터넷부 엄재성 기자 news@seoulnewspaper.com

기사입력: 2015/08/21 [13:01]  최종편집: ⓒ ihansung
 
관련기사목록
[대학교] 공주대 김상호 교수, “Silver nanowire 기술, Flexible 디스플레이의 핵심소재로 부상” 전망 서울시민일보 2015/09/03/
[대학교] 인천대 박영돈 교수팀, 손쉬운 고결정성 균일 박막 제조기술 개발 서울시민일보 2015/09/02/
[대학교] POSTECH 조길원 교수팀, 그래핀 기반 ‘유연 전자소자’ 개발 서울시민일보 2015/09/01/
[대학교] 원광대 대학원 LED 석사과정 신왕수·오상호 학생, ‘제8회 한·중·일 조명 학술대회’ 참가 서울시민일보 2015/09/01/
[대학교] 한양대 조준형 교수팀, 이리듐 산화물에 전기가 흐르지 않는 원인 밝혀내 서울시민일보 2015/08/28/
[대학교] 광운대 이상신 교수팀, 다양한 색상 표현 가능한 신개념 컬러필터 개발 서울시민일보 2015/08/26/
[대학교] POSTECH 오준학·김기문 교수팀, 뇌질환 물질 감지하는 플렉시블 바이오센서 개발 서울시민일보 2015/08/25/
[대학교] 중앙대 정대성 교수팀, 물을 활용한 친환경 반도체 제조 신기술 개발 서울시민일보 2015/08/25/
[대학교] UNIST 백정민 교수팀, 금속 입자가 들어가 있는 실리콘 스펀지 구조 개발 서울시민일보 2015/08/21/
[대학교] 한국해양대, ‘2015년 청소년을 위한 LED 과학실험교실’ 개최 서울시민일보 2015/08/20/
[대학교] 연세대 김형준 교수팀, 가시광 흡수율을 높인 초박막 광소재 개발 서울시민일보 2015/08/20/
[대학교] 고려대 이성환 교수팀, LED 이용 뇌-컴퓨터 인터페이스 기반의 하지 외골격 로봇 제어 기술 서울시민일보 2015/08/19/
[대학교] 인천대 학생들, 독일 레드닷 어워드 디자인 컨셉 부문 ‘위너’ 수상 서울시민일보 2015/08/18/
[대학교] 원광대 취업연계 대학원 LED 석사과정 인력양성사업단, 대학원생 대상 집중강의 실시 서울시민일보 2015/08/17/
[대학교] UNIST 이상영 교수팀, 원하는 곳에 원하는 모양으로 얇게 입힐 수 있는 리튬이온전지 개발 서울시민일보 2015/08/17/
[대학교] 성균관대 송장근 교수팀, 신개념 미세 액정 조절 기술 개발 서울시민일보 2015/08/10/
[대학교] 한양대 김재훈·영남대 곽진석 교수팀, 초절전 메모리형 액정디스플레이 개발 서울시민일보 2015/07/24/
[대학교] 원광대 전기응용신기술연구센터, ‘2015년도 하계 LED조명 설계교육’ 3개 과정 실시 서울시민일보 2015/07/22/
[대학교] 서울시립대 신창환 교수팀, 속도 한계 넘어선 CMOS 반도체 소자 개발 서울시민일보 2015/07/21/
[대학교] 서울대 고승환 교수팀, 레이저 이용 다종 나노와이어 제작기술 개발 서울시민일보 2015/07/21/
광고
배너
배너
서울시의회 2조 313억원 추경예산 의결 / 서울시민일보
대한상의, 2017년 3분기 소매유통업 경기전망지수 조사 발표 / 서울시민일보
기아차, 2017년 상반기 경영실적 발표 / 서울시민일보
국토부, ‘주택건설공사 감리자 지정 기준’ 및 ‘주택건설공사 감리업무 세부기준’ 개정안 행정예고 / 서울시민일보
금호전기, 400W급 고출력 LED투광기 개발 / 서울시민일보
관리소장·전기·소방·시설관리업체 사원모집 중 / 서울시민일보
씨지라이팅, 극소형 COB LED 다운라이트 출시 / 서울시민일보
발행인 초청 인터뷰-방인철 오스람 코리아 신임 대표이사 / 서울시민일보
LED조명업체들은 왜 실패할까? / 서울시민일보
인스티튜서널 인베스터, ‘2017 전 아시아 트레이딩 팀’ 조사 결과 발표 / 서울시민일보
개인보호정책회사소개광고/제휴 안내창간사사업내용이용안내기사제보보도자료기사검색
제호 : 서울시민일보ㅣ등록번호 : 서울아00722ㅣ등록연월일 : 2008년 12월 15일
발행인, 편집인 : 김중배ㅣ발행소 : 조인미디어그룹ㅣ주소 : 서울시 용산구 한강로1가 231-17 성삼빌딩 3층
통신판매업 신고번호 : 2008-서울용산-0292호ㅣ개인정보관리책임자 : 변창수
공정거래위원회 고시 제2000-1호에 따른 사업자 등록번호 안내 : 114-03-70752
대표전화 : 02-792-7080 ㅣ 팩스 : 02-792-7087 ㅣ E-mail : joinnews@daum.net
Copyright ⓒ 2009 서울시민신문. All rights reserved. Contact joinmedia@paran.com for more information.