국내 연구진, 다층박막 기반 압전 나노발전기 소자 구현

미래창조과학부는 국내 연구팀이 바륨 티타네이트 나노입자와 고분자로 구성된 다층박막 필름을 만들고 이를 전기에너지를 생성하는 압전 나노발전기로 구현하는데 성공했다고 18일 밝혔다.

고려대 화공생명공학과 조진한 교수, 김영훈 박사(제1저자), 성균관대 신소재공학부 김상우 교수, 이근영 박사 연구팀이 공동으로 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업(도약) 등의 지원으로 수행됐다.

재료분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스지 온라인판 8월 18일자에 게재됐다. 향후 프린트판 속표지논문(Inside front cover)으로도 게재될 예정이다.

연구팀은 직경 약 10nm의 바륨 티타네이트 나노입자와 고분자 재료를 반복적으로 쌓아올린 수십에서 수백nm 두께의 다층박막 필름을 제작해 이를 압전 나노발전기에 구현했다.
 
무극성 용매에서 박막을 조립함으로써 기존처럼 극성용매인 물에서 조립할 때 나타날 수 있는 입자의 흡착량 감소나 누설전류 발생 문제를 완화할 수 있을 것으로 기대된다. 한편 고분자 대신 탄소나노튜브를 이용한다면 리튬이온전지 등 다양한 에너지 저장소자에도 응용될 수 있을 전망이다.

조교수는 "박막의 두께나 사용된 나노입자의 크기, 고분자의 종류를 달리함에 따라 이러한 압전성능을 조절할 수 있어 다양한 에너지 소자로의 응용 가능성이 더욱 넓어질 것"이라고 말했다.