“문질러 전기 만든다” 마찰 발전용 소재, 고체로 개발 작성일 10-23 42 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">이주혁 DGIST 교수</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="QvC4Q85Tjd"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b14a2350c3fff5b69f8285e9e5eac5ef2360666bbbc0566219cd3f3da60ea03d" dmcf-pid="xTh8x61yAe" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="양이온 고분자(polycation)와 음이온 고분자 (polyanion) 구조의 모식도./대구경북과학기술원(DGIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023100250603qeac.jpg" data-org-width="1095" dmcf-mid="Pmc7bzSrgJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023100250603qeac.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 양이온 고분자(polycation)와 음이온 고분자 (polyanion) 구조의 모식도./대구경북과학기술원(DGIST) </figcaption> </figure> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a8f3cd4956bf32c218c79a956322586afd720b90ec85272842b3d51be82b34a3" dmcf-pid="yQ4lySLxAR" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023095649808oohl.png" data-org-width="1800" dmcf-mid="yuM2cN2uAP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023095649808oohl.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="db5e54821bfc4f7464bd6c6a140de19a09ab23b3fb8ada6ae4e6fcda8cb11d8c" dmcf-pid="Wx8SWvoMNM" dmcf-ptype="general">마찰로 전기를 만드는 ‘마찰대전 발전’ 기술은 두 물체가 서로 문질러질 때 생기는 전하를 모아 전기로 바꾸는 방식이다. 별도의 배터리 없이도 전력을 생산할 수 있어 차세대 친환경 에너지 기술로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="af3c40c48410cd90e81cf6f4aac1e880a718f97469f1afce7f329661113275ef" dmcf-pid="YM6vYTgRjx" dmcf-ptype="general">하지만 지금까지는 ‘이온성 액체’를 이용한 소재를 주로 써 시간이 지나면 새거나 열에 쉽게 손상되는 문제가 있었다. 이런 한계 때문에 상용화에 어려움이 있었다. 국내 연구진이 이런 문제를 해결할 새로운 해법을 제시했다.</p> <p contents-hash="6595e181172f3130eeefbc1a3fa5626c9c8cabd712215cec99844c3e14d46f80" dmcf-pid="GRPTGyaeaQ" dmcf-ptype="general">이주혁 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 교수와 이원호 금오공과대 교수 연구진은 마찰대전 발전 소재의 핵심 성질인 ‘극성(極性)’을 정밀하게 조절할 수 있는 새로운 설계 전략을 세계 최초로 개발했다고 23일 밝혔다. 극성은 전하가 어느 방향으로 움직이는지 결정하는 성질을 말한다.</p> <p contents-hash="10bce8ed0455f1dd34928201b2ca030e10ed688719a7484a2dcc9897fb107862" dmcf-pid="HeQyHWNdkP" dmcf-ptype="general">핵심은 ‘고분자 전해질(polymer electrolyte)’이라는 고체형 전해질이다. 연구진은 기존의 액체 전해질 대신, 이온(전하를 띤 입자)을 고분자 사슬 구조 안에 고정시켜 극성의 방향을 자유롭게 설계할 수 있게 했다. 연구진은 “이 방식으로 전기 생산 효율뿐 아니라 소재의 열적 안정성과 내구성도 함께 개선했다”고 설명했다.</p> <p contents-hash="807db094b5c6ed3557fbb985617a29c696f575d5a68e122c89a1dde23bec58e9" dmcf-pid="XdxWXYjJo6" dmcf-ptype="general">연구진은 양(+) 전하를 띠는 ‘양이온성’ 고분자 전해질과 음(–) 전하를 띠는 ‘음이온성’ 고분자 전해질을 각각 합성해 성능을 비교했다. 그 결과, 양이온 고분자인 P(MA-A⁺20)TFSI⁻는 기존 소재보다 약 두 배 높은 83V의 출력을, 음이온 고분자인 P(S-S⁻10)Na⁺는 네 배 높은 34V의 출력을 기록했다. 이는 고분자의 구조나 이온 조성비를 바꿔 극성과 출력 성능을 조절할 수 있음을 보여주는 결과다.</p> <p contents-hash="0a1e96a7abf458e20fbc2a7e3d7481f29611d86f2e93e182959f8576017a6f71" dmcf-pid="ZJMYZGAij8" dmcf-ptype="general">이온이 고정된 구조 덕분에 전하가 새어나가는 손실도 줄었다. 연구진은 “덕분에 섭씨 60도 고온에서도 일주일 이상 출력이 거의 떨어지지 않는 안정성을 확보했다”며 “기존의 ‘고분자–이온성 액체 혼합물’ 소재는 같은 조건에서 출력이 약 27% 감소했다”고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="ace07edf66d5043863b78ac347a2145de073f05e3481cdc531fac69813e23bc2" dmcf-pid="5iRG5HcnN4" dmcf-ptype="general">이 교수는 “이번 연구는 단순히 성능을 높인 것을 넘어, 고분자 구조 설계를 통해 마찰대전 극성 자체를 제어할 수 있는 새로운 개념을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 차세대 에너지 하베스팅(자체 전력 생산) 장치 개발의 방향성을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="b5f828aa118a8a8ed6f9b2cce158ce8cbf550930fef04efa4e8a1baef13d1aa6" dmcf-pid="1neH1XkLjf" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 10월호 표지 논문으로 실렸다.</p> <p contents-hash="1026fa77103481114fbb2670dcc6ad467b3ed0df2e985000ed6221dd9f9df688" dmcf-pid="tCm942GhkV" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p contents-hash="61aecbc98c63eca5201ebd8114ac3c53b4933aba42f80905588e35b7fb6eb2f7" dmcf-pid="Fhs28VHlc2" dmcf-ptype="general">Advanced Materials(2025), DOI: <span>10.1002/adma.202505547</span></p> <p contents-hash="4156f5b6e7ba20d4c1d972e74d0e4782ca9db6ae5785c066ffc50287a61e54d0" dmcf-pid="3lOV6fXSN9" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 이민호 열애→양현석 고소 ‘다 가짜’ “박봄, 치료 전념” 우려↑[스경X이슈] 10-23 다음 청계천 복원 20년, '쉬리' 등 어종 8배 증가 10-23 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
