건조 ·습한 날씨에도 고성능 유지 신축성 열전소자 개발 / 이현정(신소재공학부 교수)
국내 연구진이 사막처럼 건조하거나 장마철 같이 습한 환경에서도 고성능을 유지하는 신축성 열전소자를 개발했다.
한국연구재단은 국민대 이현정 교수, 포항공대 박태호 교수 공동연구팀이 다양한 습도 및 온도에서도 일관된 성능을 보이는 신축성 이온성 유기 열전 소자를 개발했다고 14일 밝혔다.
열전소자는 공장에서 나오는 폐열 또는 인체에서 발산되는 열과 같이 버려지고 있는 열을 전기에너지로 전환하는 소자다.
특히 이온성 기반 열전소자는 웨어러블 기기가 상용화되면서 높은 신축성 특성을 기반으로 몸에서 나는 열을 에너지로 바꿔 전자기기에 전원을 공급하는 열전발전에 대한 연구가 활발하다.
하지만 기존 이온성 열전 소자는 대부분 70% 이상의 높은 습도조건에서 고성능을 보이며, 외부 습도에 따라 열전력 특성이 계속 변화하는 한계점이 있다.
이에 연구팀은 10~90%의 다양한 습도 조건에서 거의 일관된 열전력 특성을 나타내는 신축성 이온성 열전소자를 개발했다.
또 낮은 흡습성을 보이는 신축성 재료를 합성하는 데 성공했다.
이현정·박태호 교수(공동 교신저자)는 “외부 환경에 구애받지 않는 신축성 이온성 열전소자는 다양한 환경에서 사용되는 웨어러블 소자의 에너지원으로 활용될 수 있다”며 “향후 유연 에너지 열전소자 및 체온을 에너지원으로 활용하는 웨어러블 스마트 소자의 상용화에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구 및 기초연구실 지원사업으로 수행된 이번 연구 성과는 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스' 온라인에 게재됐다.