UNIST 백정민 교수팀, 누르면 전기 나오는 ‘스펀지 나노발전기’ 개발

백정민 교수팀은 누르기만 하면 전기에너지를 만들 수 있는 ‘스펀지 나노발전기’ 개발에 성공했다/사진=UNIST 제공

백정민 UNIST 신소재공학부 교수팀은 실리콘 물질을 눌러서 전기를 얻는 새로운 나노발전기를 개발했다.

스펀지처럼 많은 구멍이 뚫린 구조에 금속 입자를 집어넣어 정전기를 발생시켜 전기를 얻는 원리로 바닥에 깔면 밟을 때마다 전기를 생산할 수 있다. 출력도 기존 대비 10배 이상 높아 나노발전기 상용화를 앞당길 것으로 전망된다.

나노발전기는 나노 크기(10억분의 1m)의 물질을 활용해 전기에너지를 생산하는 기술이다.

일반적으로 정전기 방식의 나노발전기는 압전 효과를 활용하는 것보다 더 많은 에너지를 얻을 수 있으며 정전기 발생에 필요한 공간 문제까지 해결해 활용도를 높였다.

백 교수팀은 개발한 나노발전기를 응용해 ‘압력 분포 측정 센서’와 밟으면 전기가 나오는 ‘대면적 매트’ ‘자가 전기 충전기’ 등을 만들었다. 시험 결과 이 장치는 높은 습도 등 다양한 환경에서 안정적으로 작동했다.

백 교수는 “공기층을 따로 만들어야 했던 기존 정전기 기반 나노발전기의 문제를 해결해 여러 곳에 활용할 수 있다”며 “다양한 환경이나 상황에서 활용할 수 있다”고 전했다.

이번 연구 결과는 재료 분야의 세계적인 저널 ‘에너지와 환경과학’ 저널에 11일자 온라인판 게재됐다. 에너지와 환경과학 저널은 ‘네이처’와 ‘사이언스’ 등의 자매지 외에 최초로 임팩트 팩터가 20을 넘어 학계의 주목을 크게 받는 저널이다.