국내 연구팀이 마찰전기의 출력을 극대화할 수 있도록 전극 구조를 설계하는 원천 기술을 개발했다. 이에 따라 고전압 플라스마를 활용해 공기 중 바이러스와 세균까지 제거하는 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 ‘에너지 하베스팅(energy harvesting)’ 산업에서는 물체의 접촉으로 발생하는 마찰전기를 이용한 ‘마찰대전 나노 발전기’가 주목을 받고 있다. 에너지 하베스팅은 체열로 충전하는 스마트워치, 차량 진동으로 충전하는 스마트폰처럼 진동이나 열, 바람 등 일상생활에서 버려지는 자투리 에너지를 수확해 전원으로 활용하는 것을 말한다.
조한철 한국생산기술연구원 박사와 박진형 한국기술교육대 교수, 성균관대 김상우 교수·김지혜 박사 공동 연구팀은 마찰대전 나노 발전기의 전극 구조를 마이크로 톱니 형태로 바꿔 마찰전기 출력을 기존 최대출력(2,000Ⅴ보다 크게 높은 5,000Ⅴ) 이상 구현하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.
연구팀은 알루미늄판을 기계가공할 때 생기는 톱날 모양의 ‘알루미늄 울’ 가장자리에 전극이 닿으면 마치 피뢰침이 벼락을 맞은 것처럼 스파크 방전 효과가 발생한다는 점에 착안해 이 같은 구조를 개발했다.
조 박사는 “감전으로부터 안전하고 자가 충전이 가능해 반영구적으로 활용할 수 있는 미래 기술”이라며 “고전압 플라스마를 활용해 공기 중 바이러스와 세균까지 제거하는 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
/고광본 선임기자 kbgo@sedaily.com
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