작은 인체 움직임에서 전기 발전…건강진단 시스템에 적용

↑ 왼쪽부터 이성원 교수, 배지훈 석박사통합과정생

눈 깜빡임 등 인체의 작은 움직임에서 효율적으로 전기 에너지를 얻는 소자 기술이 개발됐다. 향후 원격의료 진단기기의 에너지원으로 적용될 것으로 기대된다.
10일 DGIST 화학물리학과 이성원 교수 연구팀은 생체친화적 물질을 사용해 두께를 최소화한 소자를 개발했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 나노 에너지에 지난 5일 온라인 게재됐다.
이번에 개발된 소자는 약 4마이크로미터의 초박막 형태로, 착용자가 불편함을 거의 느끼지 않으며 높은 에너지 효율로 전기 에너지를 수확했다. 접히거나 곡선 표면에서도 일정한 성능을 보였으며, 1만번 이상의 변형에도 성능 저하가 나타나지 않았다.

↑ 장경인 로봇및기계전자공학과 교수

원격 의료 시스템에 대한 관심이 높아지며 전자피부형 센서에 지속적으로 에너지를 공급할 수 있는 에너지원에 대한 연구가 활발한 상황이다. 그러나 현재 제작되는 에너지 발전 소자는 성능의 극대화를 위해 인체에 유해한 물질을 사용하고 있고, 이 때문에 보호막을 사용해야 했다. 자연히 소자의 총 두께가 증가할 수밖에 없다는 한계가 있었다.
이 교수는 "초박막을 기반으로 한 이번 에너지 발전 소자는 동일한 조건의 두꺼운 기판 소자에 비해 효율이 10배정도 증가했다"고 밝혔다.
이어 "초교효율의 발전소자로 인체의 작은 움직임에서 발생되는 에너지로 장기간 생체 신호를 측정하는 센서에 전원을 공급할 수 있다"며 "무겁고 단단한 배터리르 대체할 가능성을 보여주는 잠재력이 큰 연구"라고 설명했다.
[정희영 기자]