카이스트(총장 서남표)는 신소재공학과 이건재 교수팀이 압전특성이 우수한 세라믹 박막물질을 이용해 심장 박동, 혈액 흐름과 같은 미세한 움직임으로도 전기를 만들 수 있는 새로운 형태의 유연한 나노발전기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
압전특성이란 가스레인지의 점화스위치처럼 압력이나 구부러짐의 힘이 가해질 때 전기가 발생되는 특성을 말하는데, ‘페로브스카이트(perovskite)’ 구조를 가지는 세라믹 물질들이 높은 효율을 나타내지만 깨지기 쉬운 성질을 갖고 있어 유연한 전자장치로의 활용이 불가능했다.
이 교수팀은 높은 압전특성을 가지면서 깨지지 않고 자유롭게 구부릴 수 있는 세라믹 나노박막물질을 만들어 바이오-환경 친화적인 고효율 나노발전기술 개발에 성공했다.
이 교수팀에 따르면 이 기술은 미세한 바람이나 진동, 소리처럼 자연에서 발생되는 에너지원과 심장박동, 혈액흐름 등 사람 몸에서 발생되는 생체역학적인 힘을 통해 전기를 생산할 수 있어 꿈의 무공해, 무한 에너지원이 될 수 있다.
이건재 교수는 "나노기술과 압전체가 만나 만들어지는 나노발전기술은 전선과 배터리 없이도 발전이 가능해, 휴대용 전자제품 뿐만 아니라 몸속에 집어넣는 센서나 로봇의 에너지원으로도 사용이 가능하기 때문에, 그 활용영역은 응용기술 여하에 따라 얼마든지 넓어질 수 있을 것으로 보고 있다."고 밝혔다.
이 연구 결과는 나노과학기술 분야 세계적 권위지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 11월호 온라인 판에 게재됐으며 국내외에 다수의 특허를 출원했다. 또 논문의 공동저자로 참여한 미국 조지아 공대 왕종린(Wang, Zhong Lin) 교수팀과 동물 이식형 나노발전기 생체실험을 후속 연구로 진행하고 있다.
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