나노기술 및 정책 정보

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국내 연구진이 소금물 네 방울로 전기를 만들어 LED(발광다이오드)를 4분 이상 켜는 데 성공했음. 물이 다른 물질에 스며드는 과정에서 전기가 발생하는 원리를 이용한 것임.

한국연구재단은 김연상 서울대 교수 연구팀이 이온 흡착에 의한 에너지 준위 변화를 이용한 발전 원리를 규명했다고 26일 밝혔음.

연구팀은 산화구리(CuO)를 나노미터(nm·10억분의 1미터) 굵기의 선으로 만든 뒤 이것들을 엮어 필름으로 만들었음. 여기에 소금물을 떨어뜨리면 전기가 발생함. 물이 나노선에 스며들면 물속의 나트륨 이온이 나노선에 달라붙고, 이 때문에 물에 젖은 나노선과 젖지 않은 나노선의 전기적 특성이 서로 달라진 결과 전압이 발생하기 때문임.

연구팀은 1.5cmｘ6cm 크기의 산화구리 나노선 필름으로 만든 8개의 소자에 소금물 네 방울 정도의 양인 20μL를 떨어뜨려 스며들게 했음. 소금물은 수돗물 정도의 이온 농도를 가짐. 40분간 전기를 생산한 결과 녹색 LED를 4분 이상 켤 수 있었음.

김 교수는 "산화구리 나노선 필름은 쉽게 대량으로 만들 수 있고 필름 하나를 반복해서 사용할 수 있기 때문에 (후속 연구를 통해) 상용화될 가능성이 있다"며 "자연에서 전기를 얻는 에너지 하베스팅 기술로 발전시키고 물속의 극미량 물질을 탐지하는 센서로 활용할 가능성도 확인했다"고 말했음.

본 연구 성과는 ‘Energy & Environmental Science’ 지에 게재됨.