커피 적신 휴지, 종이 전지 된다
커피 적신 휴지, 종이 전지 된다
  • 조강희 기자
  • 승인 2017.07.03 10:44
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산림과학원, ‘슈퍼 커패시터’ 원천기술 확보
▲ 셀룰로오스 종이와 커피를 이용한 활성탄소의 제조 및 형상 이미지

[한국에너지신문] 산림청 국립산림과학원(원장 이창재)이 울산과학기술원과 공동으로 커피에 적신 휴지를 친환경 종이 배터리 ‘슈퍼 커패시터’로 만드는 원천 기술을 확보했다.

슈퍼 커패시터(super capacitor)는 전기에너지를 빠르게 저장하고 공급하는 대용량 배터리다. 현재 스마트폰·블랙박스·전기 자동차 등 일상생활 곳곳에서 활용되고 있다.

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

그동안 슈퍼 커패시터를 만들기 위해서는 활성화 물질로 수산화칼륨(KOH)이나 염화아연(ZnCl2) 등 인체에 유해한 물질이 주로 사용돼 작업자의 건강을 해칠 수 있었다. 또 부식이 심해 설비 시설의 수명을 단축시키는 등 유지·보수 비용이 많이 소요됐다. 

새로 개발된 슈퍼 커패시터는 셀룰로오스 종이만을 탄화시켰을 때보다 성능이 우수하고 유연성(flexible)이 뛰어나다. 실험 결과, 커피 처리 없이 종이만 태웠을 때보다 2배나 높은 정전용량을 보였으며 1만 회의 충·방전 후에도 전지용량이 일정하게 유지 되는 등 배터리 수명이 더 길어지고 안정성이 뛰어난 것으로 나타났다.

이번 연구는 버려지는 휴지를 재활용할 수 있다는 점이 획기적이다.
이번 기술은 국내 특허출원을 마쳤으며 미국화학회에서 발간하는 ‘ACS(Applied Materials and Interfaces)’지 온라인판에 게재됐다.


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