IoT 센서 '충전' 간편화… 韓 연구진, '정전기→일반 전기' 변환 발전기 개발

입력 2019.06.11 12:00

4차 산업혁명 시대는 모든 사물이 인터넷으로 연결되는 세상이지만, 사물에 장착하는 ‘센서’는 배터리가 필요한 제품이어서 정기적인 유지 보수가 필수다.

하지만 한국 연구진이 생활속 정전기를 일반 ‘전기에너지’로 바꿔쓰는 발전기를 개발해 수고를 덜어준다. 센서 관련 유지 보수를 하는데 필요한 시간과 자원을 아끼는 데 도움을 준다.

KIST 연구진이 개발한 에너지 하베스팅 발전기 관련 참고 이미지./ KIST 제공
한국과학기술연구원(KIST)은 송현철 박사(전자재료연구단), 강종윤 단장 연구팀 등이 에너지 하베스팅 기술의 일종으로 정전기를 전기로 전환하는 발전기를 개발했다고 11일 밝혔다. 하베시팅 기술 기반 스펀지 형태의 고내구성·고출력 나노발전기를 개발했다. 에너지 하베스팅 기술은 우리 주변에서 버려지는 진동이나 열, 빛, 전파 등 에너지를 수확해 전기 에너지로 변환하는 기술이다.

KIST 연구진은 증기캡슐공정(증기의 열운동 에너지를 이용해 PDMS와 같은 매질에 수증기를 침투시켜 다공성 구조체를 제작하는 공정기술)을 이용해 물과 실리콘으로 미세 기공을 가지는 실리콘 스펀지를 짧은 시간 내에 간단히 제작한다. 미세 기공의 전체 표면적과 정전 용량을 높여 정전기 발생량을 증가시키고, 이를 이용해 고내구성·고출력의 정전기 나노발전기를 만들었다.

KIST 연구진은 정전기 나노발전기를 이용해 블루투스 기반 무선 센서를 구동하는데 성공했다. 향후 4차 산업혁명의 핵심기술 중 하나인 사물인터넷을 비롯해 무선 센서 네트워크나 웨어러블 전자기기의 자율 전원 활용 가능할 전망이다.

송현철 KIST 선임연구원은 "기존의 에너지 하베스팅 발전 장치보다 가격·성능·내구성 면에서 높은 경쟁력을 가진 혁신적인 제품이 될 것으로 기대한다"고 말했다.


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