명지대 연구팀, 새로운 자가 치유 마찰대전 에너지 수확 기술 개발…차세대 웨어러블 기기 적용 가능성

명지대(총장 임연수) 기계시스템공학부의 박용태·이계한 교수 연구팀이 마찰대전 나노발전기 기술을 활용한 자가 치유형 하이드로겔 기반 촉각 감지 센서 기술을 개발했다.

22일 명지대에 따르면 연구팀은 성균관대학교 기계공학부 최덕현·최경후 교수와 공동으로 염화리튬(LiCl)을 첨가한 유기 하이드로겔을 활용해 마찰대전 나노발전기를 개발했다. 연구결과 유기 하이드로겔은 약 400V의 출력 전압과 최대 3000%의 높은 변형률을 구현했으며, 87%의 높은 투명도와 함께 우수한 증발·동결 방지 특성을 보였다.

이를 기반으로 개발한 나노발전기는 60℃와 –20℃의 환경에 노출된 이후에도 각각 초기 출력의 91.4%와 80%를 유지했다. 특히 손상이 발생하더라도 10초 이내에 자가 복구돼 초기 전압의 85%를 회복하는 성능을 확인했다.

이 나노발전기는 손가락에 부착해 다양한 인체 동작을 감지하는 자가발전 센서로 활용될 수 있다. 연구 책임자인 박 교수는 “이번 연구 결과가 딥러닝 기술과의 결합을 통해 차세대 웨어러블 전자기기와 첨단 인간-기계 인터페이스 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.

김유정 기자