스스로 전기 생산하는 실 개발

◆ 스스로 전기 생산하는 실 개발···반영구적 전기 생산 기대 미세한 움직임이나 온도변화를 이용해 전기를 생산할 수 있는 기술이 개발됐다. ◇ 이시우 기자 /과학기술정보통신부는 한양대 김선정 교수 연구팀이 탄소나노튜브를 이용해 주변에서 일상적으로 버려지거나 사용하지 않는 작은 에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 '트위스트론 실(yarn)'을 개발했다고 25일 밝혔다. 탄소나노튜브는 강도와 전기 전도율이 열전도율이 뛰어난데다 신축성도 좋아 꿈의 신소재로 불리며 다양한 분야에서 연구가 진행돼 왔다.<△ 사진:> 트위스트론 실을 주사전자현미경으로 촬영한 영상 ▷*… 특히 사람의 근육을 대신할 인공근육의 소재로 주목받아 왔다. 연구팀은 탄소나노튜브를 꼬아서 사람 머리카락보다 굵기보다 얇은 직경 60~70마이크로미터(㎛)의 인공근육 재료를 만드는데 성공했다. 이 실은 전해질 속에서 수축하게 되면 꼬임이 증가하면서 밀도는 증가하고 부피는 감소해 전하를 저장할 수 있는 능력, 즉 전기 용량이 감소하게 되는데 이때 그 변화량만큼 전기에너지가 생산된다. <△ 사진트위스트론 실에 고무풍선을 매달아 전기 에너지가 생산되는지를 실험한 결과 파도가 칠 때마다 움직이는 풍선에 의해 트위스트론 실이 수축이완하며 전기에너지가 생산됐다. ▷*…초당 30회 정도의 속도로 수축, 이완할 때 킬로그램(㎏)당 250와트(W)의 전력 생산이 가능하고, 19.2밀리그램(㎎)만으로도 2.3볼트(V)의 초록색 LED 전등을 켤 수 있다고 연구팀은 설명했다. 특히 작은 움직임나 온도변화만으로도 스스로 전기에너지를 생산할 수 있어 에너지 하베스터로서의 응용 가능성이 기대된다. 에너지 하베스터는 주변에서 쉽게 버려지거나 사용하지 않는 작은 에너지를 수확해 사용가능한 전기에너지로 변환하는 장치로 걸을 때 생기는 압력에너지나 집이나 사무실 조명의 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 것을 말한다. 연구팀은 트위스트론 실에 풍선을 매달아 바다 속에 직접 넣고 실험한 결과 파도가 칠 때마다 실이 25%까지 수축이완되면서 전기가 생산됐다. 트위스트론 실로 꿰맨 티셔츠를 입고 호흡할 때 마다 전기가 만들어지는 것을 확인했다. ◇ 한양대 김선정 교수는 "에너지를 공급해야만 움직일 수 있는 인공근육의 한계를 극복하기 위해 인공근육이 에너지를 자체적으로 생성하고 움직일 수 있는 방법을 연구하다 트위스트론 실을 개발하게 됐다"라며 "이 실은 기존 배터리와는 달리, 반영구적으로 무제한 전기 에너지를 생산할 수 있는 가능성을 보여줬다"라고 말했다.<△ 사진:>트위스트론 실을 꿰매서 삽입한 티셔츠를 입으면 호흡할 때마다 전기에너지가 발생된다. ▷*… 그는 이어 "실의 직경을 증가 시키거나 병렬 연결함으로써 스케일 업의 가능성이 있다"라며 "가격 경쟁력이 확보된다면 해양으로부터 엄청난 양의 전기 에너지 수확이나 휴대폰 및 드론에 연속적 전원공급 등 다양하게 응용할 수 있을 것으로 기대한다"라고 덧붙였다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구지원사업(개인연구)의 지원을 받아 한양대 김선정 교수 연구팀과 미국 텍사스대 레이 보만(Ray H. Baughman) 교수 연구팀이 공동 수행했다. 연구 결과는 25일 국제 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다. 논문 제목은 'Harvesting Electrical Energy from Carbon Nanotube Yarn Twist'이다. issue@newsis.com ☞ 원본글: Newsis| Click ○←닷컴가기.