커피 닦은 두루마리 휴지가 친환경 종이 배터리?

산림청 국립산림과학원 슈퍼 커패시터 개발

정전용량 높고 1만회 충방전에도 전지용량 일정

차세대 배터리 제작 비용 절감 효과 기대



커피를 닦은 두루마리 휴지를 친환경 종이 배터리로 만들 수 있는 기술이 산림청에 의해 개발됐다.

산림청 국립산림과학원(원장 이창재)은 울산과학기술원과의 공동 연구를 통해 커피에 적신 휴지를 친환경 종이 배터리 ‘슈퍼 커패시터’로 만드는 원천 기술을 확보했다.

이 기술은 흘린 커피를 닦기 위해 휴지를 사용하는 모습에서 아이디어를 얻었다. 공동 연구팀은 커피 속에 있는 알카리 금속이온을 활성화 촉매로 사용하는 방식으로 새로운 활성탄소를 생성, 커피에 적신 휴지를 가열해 친환경 종이 배터리 슈퍼 커패시터를 만들어 냈다.

새로 개발된 슈퍼 커패시터는 셀룰로오스 종이만을 탄화시켰을 때보다 성능이 우수하고 유연성이 뛰어나다.

실험결과 커피 처리없이 종이만 태웠을 때보다 2배 높은 정전용량을 보였고, 1만 회의 충방전 후에도 전지용량이 일정하게 유지됐다.

이선영 국립산림과학원 목재가공과 연구관은 “지구상에 가장 풍부한 식물 바이오매스의 35~40%가 셀룰로오스로 구성돼 있고, 전극 소재인 셀룰로오스 종이를 얻는데 목재를 이용하면 배터리 제작 비용을 절감할 수 있다”고 말했다.

이번 기술은 국내 특허출원을 마쳤고 미국화학회에서 발간하는 SCI 국제저널인 ACS지 온라인 판에 게재됐다.



*슈퍼 커패시(super capacitor)는 전기에너지를 빠르게 저장하고 공급하는 대용량 배터리를 말한다. 전력을 모아 필요할 때 방출하고 전원이 끊겼을 때 소전력을 공급하기 위해 사용된다. 스마트폰과 블랙박스, 전기자동차 등 일상생활에서 활용되고 있다.

이해미 기자 ham7239@