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에너지 발전·저장 한번에, '투명 배터리' 개발

최창순 DGIST 선임연구원팀 연구···투명한 그래핀 활용
향후 전자제품과 피부 부착형 소자 등에 활용 가능
국내 연구진이 에너지 발전과 저장을 동시에 할 수 있는 투명 배터리를 개발했다 이에 따라 향후 전자제품이나 피부 부착형 소자에 관련 기술이 활용될 전망이다.

DGIST(총장 국양)는 스마트섬유융합연구실 최창순 선임연구원팀이 투명한 박막형 에너지 소자를 개발했다고 23일 밝혔다. 

최창순 선임연구원팀은 투명한 소자 개발을 위해 '단일층 그래핀 필름'을 전극으로 활용했다.

이 필름은 우수한 전기전도성을 지녔고, 얇고 가벼워 배터리가 필요한 전자제품에 활용성이 높다.  

최 선임연구원팀은 투명도를 높이고자 반고체 전해질을 함유한 고분자 나노매트를 분리막으로 사용해 풍경과 글자를 선명하게 볼 수 있을 만큼인 최대 77.4%의 투명도를 구현했다.

또한, 에너지 소자가 자체적으로 에너지를 생성, 저장하도록 구조를 설계해 에너지 소자 상층부에 에너지 저장패널, 하층부에 에너지 전환패널을 넣었다.

여기에 터치센서를 상층부 에너지 저장패널 바로 아래에 추가해 터치까지 가능한 에너지 소자를 제작했다. 

최창순 DGIST 스마트섬융합연구실 선임연구원은 "영화에 등장한 투명 휴대폰이 멋져 관련 연구를 시작하게 됐다"며 "제작단가가 비싸 상용화에 한계가 있지만, 가시적 연구 실적이 없던 투명 에너지 저장 매체 분야에서 거둔 성공인 만큼 지속 발전시켜 나가도록 노력하겠다"고 강조했다. 

이번 연구는 DGIST의 최창순 선임연구원과 손원경 연구원, 천성우 성균관대 연구원이 주도했다. 연세대학교, 한양대학교, 한국생산기술원 연구진이 공동연구에 참여했다.

연구 결과는 재료·계면 분야 국제학술지 '에이씨에스 어플라이드 머티리얼 & 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)' 온라인판에 게재됐다.
에너지 저장 기능을 보여주는 슈퍼커패시터의 전기화학적 성능 그래프(a), 터치 유무에 따른 정전용량 변화(b), 압력을 인가함에 따라 최대 135볼트의 전기에너지 발생(c).<자료=DGIST 제공>에너지 저장 기능을 보여주는 슈퍼커패시터의 전기화학적 성능 그래프(a), 터치 유무에 따른 정전용량 변화(b), 압력을 인가함에 따라 최대 135볼트의 전기에너지 발생(c).<자료=DGIST 제공>
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