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표준연, 22배 향상된 '메타 에너지 하베스팅' 개발

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입력 2019-03-14 16:06 수정 2019-03-14 17:39

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한국표준과학연구원
한국표준과학연구원(원장 박상열, KRISS) 김미소 박사팀과 윤병동 서울대 교수팀이 메타물질을 에너지 하베스팅에 적용해 기존 대비 22배 이상 증폭된 전력을 생산하는 데 성공했다.

지속적 전기 공급이 실현돼 스마트시티의 중점 과제인 '멈추지 않는 센서'가 가능해질 것으로 기대된다.

에너지 하베스팅은 일상생활부터 산업현장까지 버려지는 에너지를 모아 전기 에너지로 전환해 다시 사용하는 기술이다. 하지만 기계적 에너지 하베스팅은 생산 전력량이 부족한 탓에 응용분야가 제한적이고 경제성이 크게 떨어졌다.

연구팀은 기존 방식에서 탈피해 버려지는 에너지를 처음부터 많이 모은 다음 수확하는 방법에 주안점을 뒀고, 에너지를 최적으로 집속할 수 있는 메타물질인 음향양자결정 구조를 개발해 하베스팅에 접목 시키는 데 성공했다.

메타 에너지 하베스팅은 스마트시티 기반시설을 신경망처럼 연결해주는 사물인터넷 센서의 전기 공급에 적격이다. 그간 IoT 센서는 주기적으로 배터리를 교체하거나 태양광 등 기상조건에 의존했지만, 이제는 기계적 에너지를 통해 전기를 안정적으로 공급받아 영구적 사용이 가능해질 것으로 보인다.

국가과학기술연구회의 지원을 받은 이번 연구결과는 에너지 분야의 세계적 학술지 나노 에너지에 게재됐다.

김미소 KRISS 박사는 "메타물질을 에너지 하베스팅에 접목해 센서와 같은 소자를 작동시킬 수 있는 밀리와트급 전력을 얻은 건 최초의 사례"라며 "에너지 하베스팅의 새로운 패러다임을 개척한 성과"라고 했다.
한윤창 기자 storm0238@

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