미래창조과학부(장관 최양희)는 국내 연구진이 천연 바이오 재료인 실크를 마찰시켜 발생시킨 정전기로 마찰 전기 발전기를 개발하는데 성공했다고 5일 밝혔다. 

오일권 교수팀(KAIST)은 미래창조과학부가 지원하는 리더연구자지원사업(창의연구)을 통해 연구를 수행하였으며, 연구결과는 에너지 분야의 권위 있는 학술지 어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials) 1월 18일자에 게재됐다.

논문명은'Silk Nanofiber-Networked Bio-Triboelectric Generator: Silk Bio-TEG'다.

연구진은 천연 재료인 실크와 플라스틱 계열 폴리이미드를 마찰시키니 정전기가 발생하는 것을 발견했다.

연구진은 표면적이 넓을수록 대전되는 면적이 넓어져 마찰 전기 발전량이 더 많다는 것을 실험적으로 확인했다. 또한 실제 환경에서 가해지는 외력은 크기와 형태가 무궁무진하므로, 다양한 펄스 신호를 가진 신호로 사용해 여러 외부 입력에 따른 발전 성능을 확인했다.

이번 연구를 통해 개발한 마찰 전기 발전기의 순간 출력은 개방회로전압이 약 17 V, 4.3 mW/m2이며, 정류과정을 거쳐 5분 만에 커패시터에 2 V 전압을 축적할 수 있다.

이는 일상생활에서 활용되지 못하고 버려졌던 정전기를 이용한 에너지 하베스팅 기술로서 천연재료인 실크를 이용하여 전기발전기를 개발했다는 점에서 연구가치가 있다.

오일권 교수는 “누에고치가 만들어 주는 천연 실크를 사용하여 개발한 마찰 전기 발전기는 생체 친화형 재료와 친환경 기술로 간단한 공정과정만으로 널리 활용될 수 있어서, 향후 에너지, 환경 문제의 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.