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"숨만 쉬어도 전기 생산"… '효율 40배' 입는 나노발전기 개발

KAIST, 고효율 나노발전기 상용화길 열어

머니투데이 류준영 기자 |입력 : 2014.05.15 11:36
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플라스틱에 제작된 나노발전기에서 생성된 전력을 이용해 105개의 LED를 작동하는 모습/사진=KAIST
플라스틱에 제작된 나노발전기에서 생성된 전력을 이용해 105개의 LED를 작동하는 모습/사진=KAIST


작은 움직임만으로도 전기를 생산할 수 있는 나노발전기가 개발됐다. 이는 입는(웨어러블) 전자기기 전력원으로 활용될 전망이다.

KAIST 신소재공학과 이건재 교수 연구팀은 유연한 압전박막 소재를 이용해 기존보다 효율이 40배 이상 높은 나노발전기를 개발했다고 15일 밝혔다.

나노발전기는 나노 크기(10억분의 1m)의 물질에 미세한 압력을 가하거나 구부리기만 해도 전기가 발생하는 '압전 효과'를 이용해 전기에너지를 생산하는 기술이다.

전선이나 배터리 없이도 에너지 공급이 가능해 웨어러블 컴퓨터나 심장박동기 등 생체 의료기기의 에너지원으로 활용할 수 있다.

기존에 나노발전기는 에너지 효율이 낮고 제작공정이 복잡해 상용화가 어려웠다.

연구팀은 고온에서 결정화된 고효율 압전박막물질을 딱딱한 기판 위에서 유연한 플라스틱 기판으로 옮겨 대면적으로 제작하는 기술을 개발했다. 또 유연한 기판 위에 만들어진 나노발전기를 미세하게 구부려 만든 에너지로 105개의 LED를 작동시키는 데 성공했다.

이 교수는 "이번 나노발전기는 바람이나 진동, 소리와 같은 미세한 에너지는 물론 인체의 심장 박동, 혈액 흐름, 근육 수축·이완 작용 등의 과정에서 발생하는 생체역학적 힘에 의해서도 전기를 생산할 수 있다"며 "발전 효율이 높고 대량 생산이 가능해 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구성과는 나노 분야 권위 있는 학술지인 '어드밴스드 머티리얼즈'(Advanced Materials) 지난달 23일자 표지논문으로 게재됐다.

류준영
류준영 joon@mt.co.kr twitter facebook

※미래부 ICT·과학 담당

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