울산과학기술대학교(이하 UNIST) 신소재공학부 연구팀이 실리콘 물질을 눌러서 전기를 얻는 새로운 나노발전기를 개발했다.
이번에 개발된 나노발전기는 스펀지처럼 많은 구멍이 뚫린 구조에 금속 입자를 집어넣어 정전기를 발생시키고 여기서 전기를 얻는 방식으로, 기존 나노발전기 대비 출력도 10배 이상 증가돼 나노발전기 상용화를 앞당길 것으로 전망된다.
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.
신소재공학부 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.
또한 “공기층이 필요 없어 넓은 면적으로 만들기 쉬운데다 유연하고 내구성이 높아 안정적으로 높은 전력을 생산할 수 있다”며 “다양한 환경이나 상황에서 활용할 수 있다”고 밝혔다.
아울러 “새롭게 개발한 스펀지 나노발전기는 누르거나 밟음으로써 생기는 압력뿐만 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 전망했다.
한편 이번 연구 결과는 재료 분야 세계적인 저널인 ‘에너지와 환경과학(Energy& Environmental Science)’ 11일자 온라인판에 게재됐다.
