“에너지 발생과 저장 ‘한 몸’인 시대 온다”
“에너지 발생과 저장 ‘한 몸’인 시대 온다”
  • 김형훈
  • 승인 2020.05.11 18:00
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제주대 연구팀, 자가발전 전기충전 고성능 기법 개발
“기계적 힘만으로 일체형 에너지 변환장치 개발 단초”
국제 권위 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 연구성과 게재

[미디어제주 김형훈 기자] 지구온난화 등을 막기 위한 방편으로 친환경에너지 생산이 요구되고 있다. 그러기 위해서는 에너지를 효율적으로 생산하고, 저장 역시 고성능이어야 한다. 제주대학교가 관련 실마리를 푸는 기법을 개발, 관심을 끌고 있다.

제주대 메카트로닉스공학과 김상재 교수연구팀(제1저자 케이 카티테얀 박사)은 압전체와 초고용량 축전지를 접목해 스스로 발전하고 동시에 저장하는 ‘자체축전 슈퍼커패시터 전력소자’(SCSPC)를 제작하고, 이를 실험하고 분석하는 기법을 개발했다고 11일 밝혔다.

SCSPC 작동 및 활용 모습. 제주대학교
SCSPC 작동 및 활용 모습. ⓒ제주대학교

이번 연구 성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업의 지원으로 수행됐고, <네이처 커뮤니케이션스>에 게재됐다.

이번 연구의 핵심은 SCSPC에 기계적인 힘이 가해질 때 발생하는 전극간의 전하분포와 움직임을 시각화해 자체충전 메커니즘을 이해할 수 있도록 했다.

연구팀에 따르면 고에너지밀도와 고전력밀도의 고용량 에너지 저장장치의 성능향상을 위한 연구가 활발하다. 연구팀은 이번 연구에서 초고용량 축전지에 압전소재를 접목한 방식을 제안하고 이에 기반한 에너지변환 장치를 구현했다.

종전 연구는 에너지 발생과 저장 장치가 분리됐으나, 연구팀은 분리된 장치를 일체화하고 부피와 무게를 최소화했다. 이로써 연구팀은 별도의 에너지 발생장치를 두지 않고, 기계적인 힘만으로 전기를 충전하는 일체형 에너지변환장치 개발의 단초를 제공했다는 분석이다.


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