전기 없이도 경고음 울리는 ‘스마트 접착 필름’… UNIST, 차세대 센서 기술 개발

작성일 07-22

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">출력 13배·접착력 35배↑… 도난 방지·산업 안전 적용 기대<br>정훈의 UNIST 교수팀, Advanced Functional Materials에 연구 성과 발표</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Hfd5vWbYwO">
          <p contents-hash="4ed7a70d24da805c5e2a08cf4ed06c957622c4dde42145e53c8c3d10c4dc331d" dmcf-pid="XjO4zbLKws" dmcf-ptype="general"> [이데일리 김현아 기자] 도난 감지, 기계 이상 정지, 액자 낙하 알림까지. 평범한 필름처럼 보이지만 ‘붙였다 떼는’ 단순한 동작만으로 전기를 만들어내는 신개념 스마트 필름이 국내 연구진에 의해 개발됐다. </p>
          <p contents-hash="df9605de167134723a0886e1feee04e66eb28bc40e09867c3aafb81d8e240097" dmcf-pid="ZAI8qKo9rm" dmcf-ptype="general">전력 공급 없이도 접촉·분리 동작으로 전기 신호를 발생시켜 다양한 분야의 감지 시스템을 실현할 수 있는 획기적인 기술이다.</p>
          <p contents-hash="001f489dba1615eb71324d1913805e59a66e3d20b3f4152c9f1d7d14071a87e2" dmcf-pid="5cC6B9g2sr" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 정훈의 교수 연구팀은 22일 전기 출력과 접착력을 동시에 향상시킨 마찰전기 기반 접착 필름을 개발했다고 밝혔다. 해당 기술은 세계적 재료과학 저널 Advanced Functional Materials 2025년 6월 11일자에 게재됐다. </p>
          <p contents-hash="8ed3a4cd048ce08551dc4675f495579f6e055024f3b528401faf758d9f261345" dmcf-pid="1khPb2aVmw" dmcf-ptype="general">이번 연구는 접착과 전기 신호 생성이 동시에 필요한 스마트 센서 기술의 병목을 해결하고, 차세대 산업 안전 및 IoT 시대의 감지 시스템으로의 전환을 앞당기는 기폭제가 될 것으로 기대된다.</p>
          <table align="CENTER" bgcolor="ffffff" border="0" cellpadding="0" cellspacing="5" contents-hash="8cdebcffac6f2e91c9a432d715e4dee59aa36c469fd83461387c80ee041baaee" dmcf-pid="tElQKVNfmD" dmcf-ptype="general">
           <tbody>
            <tr>
             <td bgcolor="ffffff">
              <table bgcolor="ffffff" border="0" cellpadding="0" cellspacing="5">
               <tbody>
                <tr>
                 <td>
                  <figure class="figure_frm origin_fig">
                   <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/22/Edaily/20250722080208770aobk.jpg" data-org-width="599" dmcf-mid="GrKIcDZwmI" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/22/Edaily/20250722080208770aobk.jpg" width="658"></p>
                  </figure>
</td>
                </tr>
                <tr>
                 <td>개발된 마찰전기 필름(메타 접착 TENG)의 구조와 전기 신호 크기, 접착 강도. 표=UNIST <br>(i) 프로그래머블 메타 접착 TENG의 사진 및 컨셉 이미지<br>(ii) 평면 구조 TENG와 메타 접착 TENG의 전기 신호 비교<br>(iii) 평면 구조 TENG와 메타 접착 TENG의 접착 강도 비교</td>
                </tr>
               </tbody>
              </table>
</td>
            </tr>
           </tbody>
          </table>
          <div contents-hash="615b217463de2f25fa18f9969078e8c87d93fc56bec2542ef8075315b16f1ca8" dmcf-pid="FDSx9fj4OE" dmcf-ptype="general">
           <strong>접착력 35배, 출력 13배 향상… ‘붙였다 떼는 동작’만으로 전기 발생</strong>
          </div>
          <p contents-hash="79566d4e52f339493fdcc5ad1beec6d51959c2b683511533f59238a0e2163ad2" dmcf-pid="3wvM24A8Ok" dmcf-ptype="general">이 필름은 두 물질이 접촉했다가 떨어질 때 전기를 생성하는 마찰전기(TENG: Triboelectric Nanogenerator) 원리를 활용했다. 여기에 ‘ㄷ’자 형태의 절개 패턴을 새겨 기존 제품 대비 접착력은 35배, 전기 출력은 13배 이상 향상된 성능을 구현했다.</p>
          <p contents-hash="525dff5052ed23c117fe9190cf14b2f21a1496405c51054dac890be97c7baf39" dmcf-pid="0hXLQRmesc" dmcf-ptype="general">정훈의 교수는 “마찰전기는 기존에도 연구가 활발했지만, 평면 구조의 필름은 접착력이 약하고 출력도 제한적이었다”며 “절개 패턴을 도입해 균열 전파 방향을 제어하고, 순간적으로 강한 접착력과 전기 출력을 구현할 수 있었다”고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="ce9f0ab0b23e383120a825219f9c14936bb5e00d9dca210f38848b621e4a3baa" dmcf-pid="plZoxesdsA" dmcf-ptype="general">특히 이번 기술은 필름 내 절개 패턴의 방향과 배열을 조절해 붙이는 위치, 방향에 따라 접착력과 전기 출력이 다르게 나타나도록 프로그래밍 가능(programmable)한 점이 특징이다. 방향에 따라 신호가 생성되거나 차단되므로, 필요할 때만 반응하는 지능형 감지 시스템을 구현할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="acac002d53f153915495d67a73015079f19b1151a3f07b616341f705475ef700" dmcf-pid="US5gMdOJOj" dmcf-ptype="general"><strong>실생활 적용 가능성 입증… 산업 현장·스마트홈 활용 기대</strong></p>
          <p contents-hash="842c83a7017772a839f18f700aa88e3b4cbe946286be15a0f370401a50c2d293" dmcf-pid="uv1aRJIiEN" dmcf-ptype="general">연구팀은 개발한 필름의 실용성도 함께 입증했다. 문틈에 필름을 붙이면 문이 열리는 순간 전기 신호가 발생해 경고음을 울릴 수 있고, 벽에 걸린 액자가 떨어지기 직전의 미세한 접착 변화도 감지해 스마트폰에 알림을 보낼 수 있다. </p>
          <p contents-hash="35ea09b31cd9236abd0c2930065ddbcba8f87abbe7682b34890138fb72584028" dmcf-pid="7TtNeiCnEa" dmcf-ptype="general">또, 컨베이어 벨트에 부착하면 역방향 회전 시에만 반응해 산업 기기의 오작동을 방지할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="869e731bb02691a49ea025b01f02282cfe0787d771de8e819f725b8db79e4723" dmcf-pid="zyFjdnhLmg" dmcf-ptype="general">기존 마찰전기 필름은 접착력이 약해 반복 사용이 어렵고, 장기적인 신뢰성이 떨어지는 한계가 있었다. 이에 연구진은 롤러 형태의 구조를 추가해 반복적인 회전에도 지속적으로 전기 신호를 발생시킬 수 있도록 보완했다.</p>
          <p contents-hash="b33033676f0c9d84864236c38593ec03293b68ae90fb48e33ba37ec29e51ab5a" dmcf-pid="qW3AJLloOo" dmcf-ptype="general"><strong>화학 점착제 없이도 강력한 감지 기능… ‘자가 발전 센서’ 시대 앞당긴다</strong></p>
          <p contents-hash="2aa1621d8a086dbc9cd296deb12e8b528a0d8877b272e6f339f065544dc5bd60" dmcf-pid="BY0cioSgmL" dmcf-ptype="general">이번 기술은 별도의 배터리나 전원 없이도 필름 자체가 전기 신호를 생성할 수 있다는 점에서 에너지 하베스팅, 스마트 센서, 웨어러블 디바이스 등 다양한 분야로의 응용이 기대된다. </p>
          <p contents-hash="b0ab711d6d293237883b4725c11d4317055cd66a183b8bac08c9942f8b0725cc" dmcf-pid="bGpkngvawn" dmcf-ptype="general">특히 화학 점착제를 쓰지 않고도 반복 사용이 가능하다는 점에서 친환경적이고 내구성 높은 감지 플랫폼으로 주목된다.</p>
          <p contents-hash="d9b5f57b76a07e9e44997627cc97df243602c6108dec21a919ed0edc2d006e0d" dmcf-pid="KDSx9fj4ri" dmcf-ptype="general">정훈의 교수는 “이번 기술은 단순한 접착 필름을 지능형 센서로 전환한 사례”라며 “자가 전원 기반의 센서 기술로 도약할 수 있는 계기가 될 것”이라고 강조했다.</p>
          <p contents-hash="064a5d0f3ac38a75133630f077876195a570d882bc97a860cd8238c0be1b43b7" dmcf-pid="9wvM24A8IJ" dmcf-ptype="general">논문 제목은 ‘Metamaterial Adhesives-Integrated Triboelectric Nanogenerators with Enhanced and Programmable Charge Generation and Adhesion’다. 저자는 이희진, 정훈의(교신저자, UNIST 기계공학과 교수)다. 한국연구재단과 과학기술정보통신부가 지원했다.</p>
          <p contents-hash="320010cebd787681839d1e4e2282be5f83421acdccc74c898153607a0f4a7df7" dmcf-pid="2rTRV8c6Ed" dmcf-ptype="general">김현아 (chaos@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
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