[대학저널 임지연 기자] 전남대학교(총장 정병석) 기계공학부 최은표 교수와 서강대학교(총장 박종구) 기계공학과 박정열 교수 연구팀이 전기뱀장어의 발전 원리와 구조를 모사한 마이크로 크기의 고전압 에너지 발생기를 개발했다.
연구팀은 수천 개 이상의 전기발생세포(전기뱀장어의 생체 내 이온 농도차를 유지하고 이온의 선택적인 이동을 허용하는 세포)가 직렬 연결돼 있어 필요 시 이온 농도차에 의한 이온 이동을 통해 약 600볼트의 전압을 발생시킬 수 있는 전기뱀장어의 발전 원리를 모방, 마이크로 크기의 고전압 에너지 발생기를 개발했다. 개발된 고전압 에너지 발생기는 양이온 또는 음이온만을 통과시키는 3차원 나노채널 네트워크 기반의 이온 교환막을 제작해 일정한 간격으로 직렬 배치하고 그 사이에 이온 농도차를 발생시켜 수 ㎜의 크기에서 1볼트 정도의 전압을 얻었다.
연구팀은 이온 교환막 사이의 거리를 최적화시켜 전기뱀장어 전기발생세포의 세포막 사이 거리와 비슷한 간격(약 80㎛)을 찾아냈으며 인공적인 단일 셀에서 발생하는 전압도 전기뱀장어의 전기발생세포에서 생성되는 전압(150㎷)과 매우 유사하다는 사실을 확인했다.
최은표 교수는 “이 기기를 활용하면 인체의 땀, 혈액, 오줌 등을 통해서도 에너지를 얻을 수 있다”고 설명했다.
이번 연구 성과는 에너지분야 국제학술지인 Nano Energy (영향력지수: 12.343) 12월 1일 자에 게재됐다.
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