이상민 중앙대 교수팀 '미세 플라스틱 기반 나노발전기' 개발

이상민 중앙대 기계공학부 교수-홍진기 연세대 교수 공동연구

(왼쪽부터) 차경환 석박사통합과정생, 연세대 홍진기 교수, 중앙대 이상민 교수 (사진=중앙대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]김효경 인턴 기자 = 중앙대학교가 이상민 기계공학부 교수와 홍진기 연세대 교수팀이 공동연구를 통해 미세플라스틱을 전기에너지를 수확하는 정전 소자를 개발하는 데 성공했다고 8일 밝혔다.

그동안 미세플라스틱은 환경오염을 일으키는 주범 중 하나로 지목돼 왔다. 산업화 이후 플라스틱 사용량이 급증하면서 무수히 많은 경로를 통해 발생·배출되고 있는 미세플라스틱은 해양·대기·토양의 오염을 가져오며, 인간의 건강에도 위험을 초래한다.

안전한 미세플라스틱 폐기와 처리에 관한 연구가 국내외에서 활발히 이뤄지고 있지만, 기존 미세 플라스틱 처리 방식들은 불완전하다는 평을 들어 왔다.

▲안정적이지 못한 출력 생산 ▲후처리 필요 ▲처리 과정에서의 환경오염 등 문제점이 많았기 때문이다. 이에 연구팀은 "이번에 개발한 기술은 다량의 미세 플라스틱을 추가 처리 없이 에너지 개발원으로 사용 가능한 정전 소자(Triboelectric Nanogenerator) 시스템"이라며 기존 처리방식과 다름을 설명했다.

노화 미세플라스틱 기반 저비용·고수명 정전소자 모식도 (사진=중앙대 제공) *재판매 및 DB 금지

공동연구팀은 이번에 개발한 미세플라스틱 기반 정전 소자의 가장 큰 특징은 플라스틱 종류와 노화 시간에 상관없이 사용 가능하다는 점을 꼽았다. 미세플라스틱 가운데 가장 많은 비중을 차지하는 PP, PS, PET, 플라스틱 혼합물을 가리지 않고, 동일한 메커니즘으로 전기적 출력을 발생 시킬 수 있다는 것이 이유다. 또 막힌 실린더 구조로 추가 오염 없이 전력 생산이 가능하다는 것도 장점으로 언급했다.

연구진은 "미세플라스틱을 활용한 정전 소자의 전기 출력은 일상생활 속에서 사용되기에 충분했다"며 "전기 출력을 일으켜 축전기를 충전한 결과 300개의 LED, 상용 온-습도계, 수질 오염 센서 등을 가동할 수 있다는 점도 이번 연구를 통해 확인됐다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 한국연구재단이 주관하는 기초연구실·중견연구사업, 환경부 주관 생태모방 기반 환경오염관리 기술개발사업의 지원을 받아 진행됐다. 자세한 내용은 '노화 미세플라스틱 기반 지속가능한 마찰전기 나노발전기 개발(Sustainable utilization of aging-deteriorated microplastics as triboelectric nanogenerator)' 논문을 통해 확인할 수 있다.


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