국내 연구진이 외부의 전원 없이 기계적인 움직임만을 활용해 에너지를 스스로 발전하고 저장하는 일체형 축전지를 개발했다.
29일 한국연구재단에 따르면 김상재 제주대 교수와 왕종린·이승우 미국 조지아텍 교수, 김영수 삼성정밀화학 박사는 최근 박사과정생인 아난다 구말라마도스와 발라스브라 마니암구말과 함께 자체발전 및 에너지 저장이 가능한 전력소자를 개발했다.
지금까지의 축전지는 전기의 발전과 저장을 위해 서로 다른 적용기술과 물리적으로 분리된 장치로 이루어져 있었고, 외부전원에 의한 전기의 공급이 반드시 필요했다.
그러나 연구진은 초고용량 축전지의 양극과 음극사이에 압전성을 가지는 격리막을 설치해, 압전에 의한 자체발전과 에너지저장이 가능한 전력소자를 개발했다. 이는 외부의 전력공급 없이도 반영구적인 사용이 가능한 그린에너지원이다.
연구진은 이번에 개발한 자체축전전력소자에 간단한 손바닥 충격만으로도 300초간에 110 밀리볼트(mV)를 축전해 LED를 밝히는데 성공했다.
이를 응용하면 기존 에너지 발전과 저장이 분리된 장치들을 일체화해 경량화, 소형화 할 수 있을 뿐 아니라 기계적인 외력, 바람이나 조력과 같은 자연적인 움직임에도 자체발전과 동시에 축전이 가능하다.
김상재 교수는 “본 연구에서 시연한 자체축전전력소자는 별도의 전력발생장치가 없는 고립된 공간에서도 기계 혹은 자연의 작은 힘으로도 전기를 생산 및 저장이 가능한 특성이 있다”며 “가볍고 얇고 유연해 웨어러블한 차세대 휴대용 스마트전자기기에 안성맞춤인 기술”이라고 말했다.
이어 “플랫폼을 설치해 외부전력의 공급이 어려운 재난·재해 발생 지역, 도서산간 지역의 소규모 그린전력원으로 활용이 가능하다”고 연구의의를 밝혔다.
