위정재 한양대 교수팀, 친환경 마찰대전 발전 소자 개발

황, 고분자 형태로 합성

위정재 한양대학교 유기나노공학과 교수 연구팀이 지속력이 뛰어난 마찰대전 소자를 개발했다. 마찰대전 발전은 이종 물질 간 마찰로 발생하는 전기에너지를 활용하는 친환경 에너지 기술이다.

위정재(사진 왼쪽부터)·한태희 한양대 유기나노공학과 교수, 이민백 인하대 물리학과 교수.

한양대는 위정재 교수 연구팀이 석유 정제 과정에서 발생하는 원소 황 폐기물을 활용해 고성능의 황 고함유 고분자를 합성하고, 이를 차세대 2차 물질인 맥신과 복합화해 지속 가능한 발전 소자를 만드는 데 성공했다고 밝혔다.

현재 가장 효율적인 마찰대전 발전 소자들은 불소 고분자를 주요 구성품으로 사용하지만, 생태계와 인체에 해로운 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 석유 정제 과정에서 연간 700만t가량 잉여 발생하는 황을 주목했다. 이에 황을 안정적인 고분자 형태로 합성한 뒤 해당 고분자를 소재로 새로운 마찰대전 발전 소자를 제작했다.

연구팀 관계자는 "이번 연구에서 맥신을 황 고함유 고분자의 표면에 균일하게 코팅한 후 열 압착 성형을 통해 복합 소재를 제작해 기존 마찰대전 발전 소재보다 8배 이상의 높은 전력 밀도를 달성할 수 있었다"며 "재분쇄를 반복해도 기계적인 물성과 발전 성능이 유의미하게 감소하지 않아 재활용성도 입증됐다"고 말했다.

연구팀의 이번 연구 결과는 지난 7일 재료공학 분야 국제 학술지인 '어드밴스드 머티리얼스'에 게재됐다.

이지은 기자 jelee0429@asiae.co.kr