마찰에너지로 몸동작 감지…고분자 나노복합체센서 개발

한국기술교육대 배진우 교수 연구팀 개발

[천안=뉴시스] 한국기술교육대학교 에너지신소재화학공학부가줄라 프라사드 연구교수(왼쪽), 배진우 교수(가운데), 윤재욱 박사과정. (사진=한기대 제공) 2024.03.29. [email protected]
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[천안=뉴시스]박우경 기자 = 한국기술교육대는 사람의 움직임으로 발생하는 마찰에너지를 이용해 몸동작을 정밀하게 감지할 수 있는 고분자 나노복합체 기반 센서를 개발했다고 29일 밝혔다.

한국기술교육대 배진우 교수 연구팀은 전남대·경희대와 함께 금속-유전체 물질인 NaYF4:Yb,Er에 금 나노입자를 코팅한 나노복합체를 합성하고 이 물질을 유연 고분자에 첨가해 마찰전기 출력을 극대화하는 센서를 개발했다.

사람의 움직임과 마찰에서 발생하는 미세한 정전기와 대전에너지를 활용해 전기 에너지를 생산하는 마찰대전 기술은 구조가 단순해 친환경 에너지 생산 기술로 주목받고 있다. 하지만 변환된 전기 에너지가 빠르게 유출되고 생산되는 전류가 미약해 생산 효율이 낮다는 문제점이 있다.

연구팀은 금속-유전체 물질인 NaYF4:Yb,Er에 금 나노입자를 코팅해 새로운 고분자 나노복합체를 개발했다. 이를 통해 기존 마찰대전 소자 대비 성능을 7배 향상할 수 있었다.

연구책임자인 배 교수는 "이번 연구를 통해 단순히 전원만 아니라 웨어러블 센서도 구현할 수 있어 의료, 스포츠, VR(가상현실) 등 다양한 분야에서 혁신적인 웨어러블 기기의 상용화가 가능해질 것"이라고 기대감을 나타냈다.

[천안=뉴시스] 마찰에너지를 이용한 고분자 나노복합체 기반 고효율 웨어러블 센서. (사진=한기대 제공) 2024.03.29. [email protected]
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