웨어러블 기기의 수요가 증가함에 따라 일상생활에서 발생하는 압력을 전력으로 변환하는 슬롯사이트 업 에너지 하베스팅 기술이 주목받고 있다. 특히 유연성과 경량성이 요구되는 웨어러블 기기에 적합한 슬롯사이트 업 복합재료의 개발이 필수적이다.
이러한 이점 때문에 지금까지 슬롯사이트 업 복합재료의 성능 향상을 위한 다양한 슬롯사이트 업 재료와 나노구조가 연구돼 왔다. 하지만 효율 향상 문제가 걸림돌이 되어 왔고, 효율 정체 극복을 위해 나노구조에 따른 슬롯사이트 업 복합재료의 성능에 대한 명확한 이론적 규명도 필요했다.
이러한 슬롯사이트 업 복합재료의 효율 향상을 위한 문제를 해결할 수 있는 획기적 연구 성과가 전북대학교 김성륜 교수팀(유기소재섬유공학과)으로부터 나와 이목을 끌고 있다. 슬롯사이트 업 재료의 종횡비와 성능 간의 메커니즘을 이론적으로 규명한 것이다.
김 교수팀은 공정 조건을 제어해 종횡비가 다른 나노구조의 슬롯사이트 업 재료를 제조해 종횡비가 성능에 미치는 영향을 분석했다. 연구 결과, 종횡비가 증가함에 따라 최대 전류는 650%, 최대 전압은 516% 증가함을 확인했다.
이를 바탕으로 실험 결과와 시뮬레이션 데이터를 정량적으로 비교한 결과, 종횡비가 높은 나노구조가 더 큰 변형을 유도해 슬롯사이트 업 성능을 향상시킨다는 메커니즘이 밝혀졌다. 연구팀은 이를 통해 종횡비가 높은 슬롯사이트 업 재료가 스마트 기기의 효율적인 작동에 유리함을 실험과 이론으로 동시에 입증했다.
이번 슬롯사이트 업 결과는 세계적인 에너지 공학 저널인 '에너지'에 게재됐다.
이번 슬롯사이트 업에는 강민경 석사과정(제1저자)과 철원 플라즈마산업기술슬롯사이트 업소 장지운 박사(공동 교신저자)가 함께 참여했으며, 나노소재 기반 에너지 하베스터 개발 및 글로벌 탄소중립 기술 확보에 기여할 수 있는 의미 있는 성과로 주목받고 있다.
김성륜 교수는 “슬롯사이트 업 복합재료의 정체된 효율을 한 단계 향상시킬 수 있는 돌파구 마련을 위한 이론적 초석을 마련했다”며 “후속 연구를 통해 슬롯사이트 업 복합재료의 효율을 최근 주목받고 있는 마찰전기 복합재료의 효율 수준으로 끌어 올리겠다”고 말했다.
제1저자로 연구를 주도한 강민경 석사과정은 “석사과정 중에 우수한 연구 결과를 낼 수 있어 기쁘고, 이번 연구가 앞으로 슬롯사이트 업 복합재료 분야의 발전에 기여할 수 있기를 희망한다”며 “격려와 조언을 아끼지 않으신 지도교수님과 소중한 도움을 주신 다른 저자분께 진심으로 감사드린다”고 밝혔다.
한편, 이번 슬롯사이트 업는 과학기술정보통신부 과학기술사업화진흥원(RS-2023-00304743), 한국슬롯사이트 업재단 기초슬롯사이트 업사업(2016R1A6A1A03013422)의 지원을 받아 수행했다.
전주=김한식 기자 hskim@etnews.com
