[대학저널 백두산 기자] 광운대학교는 전자공학과 박재영 교수 연구팀이 주변의 자연풍과 흐르는 물로부터 고출력의 전기에너지를 수확할 수 있는 회전형 하이브리드 나노발전기를 개발했다고 29일 밝혔다.

이를 통해 배터리를 사용하지 않고도 온도, 습도, 토양 수분, 수질 등을 모니터링 할 수 있는 반영구적 친환경 스마트 팜 시스템을 성공적으로 시연했다.

박 교수 연구팀이 개발한 고출력의 회전형 하이브리드 나노발전기는 전기방사기술로 제작된 불소고분자(PVDF-TrFE)와 나일론(Nylon-11) 나노섬유기반 마찰전기(triboelectric) 나노발전기, 영구자석을 이용한 전자기력(electromagnetic) 발전기가 일체화 돼 있다.

마찰전기 나노발전기의 상단 전극에 부착된 연자성체(고무자석)와 자연풍이나 물의 흐름으로부터 발생하는 물리적 에너지에 따라 회전 운동하는 영구자석간의 인력에 의해 접촉 및 분리되게 하는 구조를 적용해 고출력과 동시에 수명성을 크게 향상시켰다.

박 교수 연구팀은 회전형 하이브리드 나노발전기를 전원 기술로 활용해 온도, 습도, 토양 수분, 수질 등을 상시 연속모니터링 할 수 있는 반영구적 친환경 스마트 팜 시스템을 성공적으로 시연함으로써 에너지 하베스팅 기술의 상용화 가능성을 보여줬다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부의 바이오·의료 기술개발사업 (NRF-2017M3A9F1031270)과 한국연구재단 중견연구자 지원사업(NRF-2020R1A2C2012820)으로 수행됐고, 연구 결과는 세계 최고의 에너지 연구 전문 저널인 엘시비어(ELSEVIER) 출판의 나노 에너지(Nano Energy, IF: 16.602)에 게재됐다.

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