아주대, 물·습기에서 전기 생산하는 기술 규명

사진=아주대

[이데일리 신하영 기자] 아주대 연구진이 한국세라믹기술원과의 공동 연구에서 수분 자가 발전의 원리를 규명하는 데 성공했다. 수분 자가 발전은 물·습기 같은 수분에서 전기를 생산할 수 있는 방법이다.

아주대는 조성범(사진) 첨단신소재공학과 교수팀이 이러한 연구성과를 얻었다고 31일 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 기초연구사업 지원 등을 받아 수행됐다. 연구결과는 해당 분야 저명 국제학술지(Journal of Materials Chemistry A) 1월호 표지논문으로 게재됐다.

물을 이용한 발전은 학계의 꾸준한 관심을 받아왔다. 지구의 70% 이상 비중을 차지하는 수자원을 활용하면 친환경 에너지 생산이 가능해서다. 최근에는 물 속 수소 이온이 젖은 쪽에서 마른 쪽으로 이동하면서 전류가 흐른다는 사실이 발견돼 관련 연구가 활발히 진행 중이다.

이러한 수분 자가 발전은 배터리 교체 없이 오로지 수분만을 이용하기에 친환경·저비용이란 장점이 있다. 사물인터넷(IoT)과 웨어러블 기기의 전력원, 스마트 팩토리 등에 폭넓게 활용할 수 있다는 점도 장점이다.

아주대 공동 연구팀은 탄소 소재의 수분 발전 현상을 규명하고자 폐의류에 탄소 소재를 코팅, 수분 발전이 가능함을 확인했다. 이어 ‘유동-확산-반응-정전기’ 4종의 물리현상을 연계한 다중물리 시뮬레이션 모델을 제작, 수분 발전의 원동력에 대한 비밀을 풀어냈다.

조성범 아주대 교수는 “연구팀의 시뮬레이션 모델을 통해 수분 자가 발전의 성능을 크게 높일 수 있을 것으로 기대한다”며 “단순한 수분을 넘어 바닷물이나 공기 중의 수증기를 활용한 자가 발전의 응용과 발전에도 참고가 될 것”이라고 말했다.

고현석 한국세라믹기술원 박사는 “이번 연구를 통해 수분 자가 발전 원리를 제시한 데 그 의의가 있다”며 “향후 수분 자가 발전 에너지 수확에 필요한 소재 선정에 있어 새로운 척도를 제공할 것으로 전망한다”고 말했다.