재료화학 분야 저명 학술지 게재

박귀일 교수
박귀일 경북대 교수팀이 압전현상을 이용한 투명하고 유연한 자가발전 압력센서 개발에 성공했다.

신소재공학부 박 교수팀은 4일 외부 전력 공급 없이 외부 압력을 전기적 신호로 감지할 수 있는 ‘투명하고 유연한 자가발전 압력센서(Transparent and flexible self-powered pressure sensor)’를 개발했다고 밝혔다.

이번 연구 결과는 영국왕립화학회에서 발간하는 재료화학 분야 저명 학술지인 ‘재료화학회지A(Journal of Materials Chemistry A, Impact factor: 10.733)’ 10월 30일자 온라인판에 게재됐다.

압전현상을 기반으로 한 에너지소자는 주변에서 버려지는 진동, 굽힘, 압력 등 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치로 저전력 전자 장치의 전력원과 센서로 직접 사용할 수 있다.

박 교수팀은 투명 압전폴리머층을 전극이 패턴 돼있는 플라스틱 기판 위에 코팅하고 투명전극 소재인 은 나노선을 이용한 전극을 형성해 투명한 자가발전 소자와 압력 감지 센서를 만들었다.

이를 이용해 외부 전력원을 이용한 전력 공급 없이 가해지는 압력의 형상과 크기에 따라 스스로 전기신호를 생성하고 이를 실시간으로 시각화해 모니터에 표시하는 데 성공했다.

기존에 보고되던 압력 감지 센서는 전기적 신호 변화를 감지하기 위해 외부에서 지속적으로 전력을 공급해야 한다는 단점이 있다.

박 교수팀이 개발한 센서는 반복적인 굽힘에 따라 ~17V의 전압과 ~2.5μA의 전압을 출력해 기존의 투명하고 유연한 에너지 발전소자 가운데 가장 성능이 우수한 것으로 나타났다.

박귀일 교수는 “제작 공정이 간단하고 외부 전력원이 필요하지 않은 장점이 있다”며 “투명하고 유연해 창문과 디스플레이 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 박 교수를 비롯해 현동열 학부생(신소재공학부 3년·제1저자), 신소재공학부 정창규 교수와 함께 진행됐다.

여기에 한국연구재단이 주관하는 기초연구실지원사업과 학문균형발전지원사업(보호연구)의 지원을 받았다.

김현목 기자
김현목 기자 hmkim@kyongbuk.com

대구 구·군청, 교육청, 스포츠 등을 맡고 있습니다.

저작권자 © 경북일보 무단전재 및 재배포 금지