[KNS뉴스통신=장완익 기자] 경북대 신소재공학부 박귀일 교수팀이 외부 전력 공급 없이 외부 압력을 전기적 신호로 감지할 수 있는 ‘투명하고 유연한 자가발전 압력센서(Transparent and flexible self-powered pressure sensor)’를 개발했다.

이번 연구 결과는 영국왕립화학회에서 발간하는 재료화학 분야 저명 학술지인 ‘재료화학회지A(Journal of Materials Chemistry A, Impact factor: 10.733)’ 10월 30일자 온라인판에 게재됐다.

압전현상을 기반으로 한 에너지소자는 주변에서 버려지는 진동, 굽힘 그리고 압력 등 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치로 저전력 전자 장치의 전력원과 센서로 직접 사용할 수 있다.

박 교수팀은 투명 압전폴리머층을 전극이 패턴 돼 있는 플라스틱 기판 위에 코팅하고 투명전극 소재인 은나노선을 이용한 전극을 형성해 투명한 자가발전 소자 및 압력 감지 센서를 개발했다.

이를 이용해 외부 전력원을 이용한 전력공급 없이 가해지는 압력의 형상과 크기에 따라 스스로 전기신호를 생성하고 이를 실시간으로 시각화해 모니터에 표시하는데 성공했다.

기존에 보고되던 압력 감지 센서는 전기적 신호 변화를 감지하기 위해 외부에서 지속적으로 전력을 공급해야 한다는 단점이 있다.

박 교수팀이 개발한 센서는 반복적인 굽힘에 따라 ~17V의 전압과 ~2.5μA의 전압을 출력해 기존의 투명하고 유연한 에너지 발전소자 가운데 가장 성능이 우수한 것으로 나타났다.

박귀일 교수는 “제작 공정이 간단하고 외부 전력원이 필요하지 않은 장점이 있으며, 투명하고 유연해 창문과 디스플레이 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 박귀일 교수(교신저자)가 주도하고 현동열 학부생(신소재공학부 3학년, 제1저자)과 신소재공학부 정창규 교수와 함께 진행했으며, 한국연구재단(과학기술정보통신부/교육부)이 주관하는 기초연구실지원사업과 학문균형발전지원사업(보호연구)의 지원으로 수행됐다.

장완익 기자 jwi6004@kns.tv

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