나노기술 및 정책 정보

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● 한양대학교 김재균 교수 연구팀은 극한의 고온 환경에서도 에너지를 생성·발전시킬 수 있는 에너지 하베스터용 소재를 개발

● 연구팀이 개발한 에너지 하베스터 소재와 이를 활용한 이온겔 폴리머 소재(Triboelectricity Nanogenerator, 이하 TENG)는 화염에 노출돼도 불이 붙지 않고, 안정적인 전기생성이 가능해 향후 웨어러블 기술과 접목 시 소방 분야 등 여러 산업에 활용 가능

● TENG은 마찰 시 생기는 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 정전기 기반 발전기에 사용되는 소재지만, 폴리머 기반 화합물이기에 물리적 접촉에 취약해 출력감소 현상이 발생하고 특히 화재 등의 극단적 환경에 매우 취약하다는 단점이 존재

● 연구팀은 문제점을 극복하고자 고온에 잘 견디며 기계적 유연성을 가지는 폴리머 내에 이온성 액체를 혼합, 극단적 환경에서도 작동하는 새로운 에너지 하베스팅 소재를 개발했으며, 해당 소재는 이온들이 이동할 수 있는 통로가 있어 외부 마찰에도 출력을 유지했고, 유연성과 투명성의 개선과 더불어 500도 이상의 고온에서도 정상적으로 작동

● 이어진 연구에서 TENG을 일상복에 부착해 정상 작동하는 것을 확인했고, 손목의 맥박도 정확하게 감지가 가능했으며, 이는 해당 소재가 웨어러블 디바이스에도 활용할 수 있다는 것을 의미 

※ Nano energy 게재(2021.07), “Ionic liquid-based molecular design for transparent, flexible, and fire-retardant triboelectric nanogenerator (TENG) for wearable energy solutions”