[한국에너지신문] 국내 연구진이 전자기기가 만들어내는 자기장을 전기에너지로 변환하는 기술을 개발했다.
류정호 영남대 교수 연구팀과 하이브리드 인터페이스기반 미래소재연구단 연구팀이 공동으로 전기가 흐르는 도체 주변에 항상 생기는 ‘자기장 노이즈’를 전기에너지로 변환하는 기술을 개발했다고 지난 5일 밝혔다.
연구팀은 갈륨-철 합금으로 미세한 자기장 변화에 따라 늘어나거나 줄어드는 ‘자왜금속소재’를 만들고, 압력을 받았을 때 전압이 생기는 압전소재를 결합했다. 압전소재와 자왜금속소재는 원자가 배열된 방향에 따라 특성이 달라지는데, 두 가지 소재가 가장 민감하게 변화하는 결정 방향을 찾아 에너지 변환 소자를 설계했다.
여기에는 서로 다른 소재 사이에 생기는 경계면에 새 기능을 부여하는 ‘하이브리드 인터페이스 결합기술’이 사용됐다.
개발된 소자에서 실제 얻어지는 전력량은 3밀리와트(㎽) 이상으로 확인됐다. 사물인터넷(IoT) 무선 센서를 배터리 없이 구동할 수 있는 수준은 1㎽ 정도다.
연구진은 이 기술의 내구성과 환경변화에 따른 신뢰성을 검증하고 있다. 1~2년 내에는 실용화가 가능하다는 게 연구팀의 설명이다.
류정호 교수는 “이 기술에 대해 한국·미국·유럽·일본·중국에서 특허권을 확보했다”며 “배터리를 사용해서 움직이던 무선 센서 네트워크를 배터리 없이 반영구적으로 구동할 수 있게 됐고, 이외에도 활용할 분야가 많다”고 밝혔다.
연구결과는 ‘에너지 및 환경과학(Energy&Environmental Science)’ 4월호 전면 표지논문으로 실렸다.
