디지스트 연구팀이 머리카락보다 얇은 초박막 에너지 저장장치 개발에 성공했다.

이성원 신물질과학전공 교수 연구팀은 물리적인 힘에도 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 초박막 에너지 저장장치를 개발해 냈다.

기존보다 더 얇고 유연하며 우수한 기계적 안정성도 함께 갖추고 있다.

향후 전자 피부와 같은 다양한 웨어러블 기기와 함께 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 보인다.

원격진료사회가 가까워지며 웨어러블 소자와 센서 개발이 많은 주목을 받고 있다.

웨어러블 소자와 센서를 작동시키는데 필요한 에너지를 저장하는 소자인 슈퍼커패시터를 작고 유연하게 만들어 물리적인 힘에도 안정적인 작동을 보장하게끔 개발하는 연구는 아직 시작단계에 머물러 있는 상황이다.

이 교수 연구팀은 기존에 딱딱한 배터리 대신 슈퍼커패시터를 0.1㎜이하의 초박막 형태로 제작했다.

머리카락보다 얇은 두께로 종이처럼 접어도 안정적인 에너지 공급이 가능할 만큼의 기계적 유연성을 갖추고 있다.

이에 따라 웨어러블 소자와 피부에 붙여 보조 에너지 공급원으로 이용하는 것이 가능하다.

연구팀이 완성한 슈퍼커패시터는 총 두께 23㎛(마이크로미터), 단위 면적당 저장용량 7.91밀리패럿을 가진다.

약 40㎛인 머리카락의 절반에 해당하는 두께며 1000번의 충전과 방전에도 처음과 거의 동일한 저장용량을 보였다.

결국 기존 배터리보다 물리적으로 매우 유연하면서도 반복되는 충·방전에도 물성이 변하지 않는 장점을 지닌다.

이성원 교수는 “기존 배터리나 슈퍼커패시터에 비해 얇고 피부처럼 굴곡진 표면에서도 강한 접착력과 내구성을 보장하는 슈퍼커패시터를 개발했다”며 “아직 기존 배터리와 비교하면 총 에너지 저장용량이 다소 낮아 관련 연구를 계속해서 진행할 예정”이라고 말했다.

저작권자 © 경북일보 무단전재 및 재배포 금지