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배터리 없는 휴대폰 시대 예고


국내 연구진, 전기 생산 실 개발 성공

[아이뉴스24 박영례기자] 배터리 없는 휴대폰, 장시간 비행하는 드론 개발 가능성이 열렸다.

국내 연구진이 스스로 전기를 생산하는 실 개발에 성공했다. 이를 응용하면 휴대폰 및 드론에 연속적 전원공급이 가능 할 것이라는 기대다.

24일 과학기술정보통신부는 김선정 교수(한양대) 연구팀이 수축이완이나 회전할 때 전기 에너지를 저절로 생산하는 최첨단 실(yarn) 개발에 성공했다고 발표했다.

이 연구는 '탄소나노튜브 실로부터 전기 에너지 하베스팅'내용으로 세계적인 학술지 사이언스 8월 25일자에 게재됐다.

과기정통부에 따르면 연구팀은 탄소나노튜브를 꼬아 코일 형태의 트위스트론 실(탄소나노튜브 인공근육)을 제조했다.

이 실을 전해질 속에서 잡아당기면 꼬임이 증가하면서 부피가 감소, 전하를 저장할 수 있는 전기용량이 줄고, 전기용량 변화량만큼 전기에너지를 생산한다.

트위스트론(twistron) 실은 꼬다(Twis)와 기구(tron)를 뜻하는 영문 합성어로, 과도하게 꼬여진 고무밴드 같은 코일형태의 실을 뜻한다.

트위스트론 실은 19.2밀리그램(mg)만으로도 2.3볼트(V)의 초록색 LED 전등을 켤 수 있다. 또 초당 30회 정도의 속도로 수축 이완할 때 킬로그램(kg)당 250와트(W)의 전력을 생산할 수 있다.

이번에 연구팀은 파도나 온도변화를 활용, 트위스트론 실이 스스로 전기 에너지를 생산하는 실험을 통해서, '에너지 하베스터'로서의 응용가능성을 입증했다.

에너지 하베스터는 열, 진동, 음파, 운동, 위치에너지 등 주변에서 일상적으로 버려지거나 사용하지 않는 작은 에너지를 수확해 전기에너지로 변환하는 장치다.

실제로 이번 연구에서 트위스트론 실에 풍선을 매달아 바다 속에 넣으면 파도가 칠 때마다 전기에너지가 생산됐고, 공기 중 온도변화로 움직이는 나일론 인공근육과 트위스트론 실을 연결했을 때 역시 전기에너지가 생산된 것을 확인했다.

연구팀 김선정 교수는 "기존 배터리와는 달리, 반영구적으로 무제한 전기 에너지를 생산할 수 있는 트위스트론 실은 해양에서 대량 전기 생산이나, 휴대폰 및 드론에 연속적 전원공급 등 다양하게 응용될 것으로 기대된다”고 의의를 설명했다.

한편 이 연구는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구)의 지원을 받아 수행됐다.

박영례기자 young@inews24.com






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