휴대용·웨어러블 전자기기 자가발전에 빛 검출 능력 더해

제주대학교 공과대학 메카트로닉스공학과 김상재 교수(사진)와 연구팀이 각종 휴대용 전자기기와 웨어러블 전자기기의 전기를 생산하며 빛을 검출하는 능력까지 더한 나노발전기를 개발했다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 1일 김상재 교수와 연구팀(유바스리 프루소다만, 나가말레스와라 라오알루리, 아룬구말 찬다르세카르 박사과정)이 안티모니 요오드화황(SbSI) 화합물 소재를 사용한 다기능 감광성 압전 나노발전기를 개발했다고 밝혔다.

나노발전기는 매우 작은 크기의 물질을 이용해 인체의 움직임 등의 에너지로부터 전기 에너지를 생산한다. 작고 가벼우며 구동회로도 단순해 착용형·휴대용·신체이식형 전자기기에 적용될 수 있는 미래지향적 기술이다.

특히 연구팀은 압력이나 진동에 의한 자가발전과 빛 검출 특성을 동시에 갖는 새로운 강유전성 나노소재를 활용해 나노발전기를 한층 발전시켰다.

김상재 교수는 "개발된 나노발전기는 자체발전, 감광성 압전 특성, 광스위칭 및 응답특성, 자가발전 및 센싱소자의 일체화 등 차별화된 특징이 있다"며 "광트랜지스터, 광검출기 등의 차세대 광스위칭 소자 뿐만 아니라, 전력공급이 어려운 지역의 화재경보 및 초미세먼지 모니터링 시스템 등의 IoT 리모트 센서에 적용될 수 있다"고 설명했다. 

이번 연구성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 기초연구사업 지원으로 수행됐다. 권위 있는 국제학술지 「나노에너지」(Nano energy)에 8월호 논문으로 게재됐다.