붙였다 떼는 단순한 동작만으로 전기를 생산할 수 있는 접착 필름 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
이 필름은 외부 전원장치 없이도 전기 신호를 발생시켜 도어센서, 보안 알람, 공장 자동화 시스템 등 다양한 분야에 적용이 가능할 전망이다.
울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 정훈의 교수팀은 22일, 접착력과 전기 출력을 동시에 향상시킨 마찰전기 발전 필름을 개발했다고 밝혔다.
이 필름은 마찰전기 발전의 원리를 기반으로, 접촉과 분리 과정에서 발생하는 전하 이동을 이용해 전기 신호를 만들어낸다.
이번에 개발된 마찰전기 필름은 표면에 'ㄷ'자 형태의 절개 패턴이 새겨져 있어 기존 제품보다 접착력은 약 35배, 전기 출력은 약 13배 이상 향상됐다.
손으로 눌렀다 떼는 간단한 동작이나 물체가 떨어지는 짧은 순간의 움직임만으로도 강한 전기 신호가 발생할 수 있다.
정 교수팀은 접착 필름의 패턴 구조를 정밀하게 조정함으로써 마찰전기 효과를 극대화했다.
연구를 주도한 이희진 연구원은 “절개 패턴은 균열이 진행되는 방향을 제어하고, 순간적인 접착력을 높이는 역할을 한다”며 “특히 균열이 연결부에서 멈췄다가 반대 방향으로 다시 진행할 때 빠르게 분리되면서 전기 출력이 크게 증가하는 현상을 이용했다”고 설명했다.
또한, 절개 패턴의 배열과 방향을 조절해 출력과 접착 특성을 세밀하게 제어할 수 있도록 설계됐다.
이를 통해 필름이 붙는 위치나 움직임에 따라 맞춤형 전기 출력을 낼 수 있으며, 다양한 센서 시스템에 유연하게 적용 가능하다.
이번 기술은 산업 안전, 스마트홈 보안, IoT 센서 등 다양한 전자 시스템에서 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 외부 전원이 필요 없는 에너지 하베스팅(energy harvesting) 방식의 차세대 센서 구현에 중요한 전환점이 될 것으로 보인다.
배동현 ([email protected]) 기사제보
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