친환경에너지로 바다 상태 및 응급 상황 모니터링에 사용, 전자 소자 구동해 관심
[대전=뉴스봄] 육군영 기자 = 최근 기후변화와 같은 환경관련 문제가 전 세계적으로 많이 발생하는 가운데 국내연구팀이 차세대 친환경에너지 발전소자를 개발하고 이를 통해 해양모니터링 기술을 선보여 학계에 관심을 받고 있다.
20일 KAIST 기계공학과 박인규 교수, 오일권 교수 공동연구팀은 표면 나노구조체의 설계와 친환경 소재 선정을 통해 소자 전체 재활용이 가능하며 해양환경에서 고성능·고안정성을 나타내는 마찰전기 나노 발전기를 구현해 처음으로 선보였다.
KAIST 기계공학과 안준성 박사과정과 김지석 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 저명 국제 학술지 `어드밴스드 에너지 머터리얼즈(Advanced Energy Materials)' 2022년 8월 온라인판에 출판돼 후면 표지논문으로 선정됐다. (논문명 : All-Recyclable Triboelectric Nanogenerator for Sustainable Ocean Monitoring Systems)
최근 기후변화와 같은 환경관련 문제가 전 세계적으로 많이 발생하면서, 온실가스 규제, 친환경 에너지 생산, 재활용 가능한 소자 등 이를 해결하기 위한 연구가 국제사회에서 많은 관심을 받고 있다.
특히 마찰전기 나노발전기(triboelectric nanogenerator, 이하 TENG)는 버려지는 기계적 에너지를 전기 에너지의 형태로 수확하는 친환경 재생에너지 소자로서 많은 연구가 진행되고 있으나 사용된 전지에서 많은 전자 폐기물이 발생해 또 다른 환경 문제를 일으킨다는 지적을 받고 있다.
연구팀은 소자 전체 재활용이 가능하며 기계화학적 내구성이 뛰어난 소재·구조 설계를 통해 해양환경에서 고성능·고안정성을 나타내는 친환경 TENG를 개발했다.
또 수확된 해양 에너지를 통해 배터리를 충전하고, 바다 상태(산도, 염도, 온도, 오일 유출) 및 응급상황 모니터링에 사용되는 전자 소자와 무선통신 모듈을 구동했다.
KAIST 박인규,오일권 교수, 한국기계연구원 정준호 박사는 이번 연구를 통해 범지구적 에너지 문제를 해결할 수 있는 출발점으로 보고 추후 친환경 풍력에너지에도 적용할 수 있는지 연구를 진행할 계획이다.
