프로젝트 소개
본 과제는 주변의 작고 불규칙한 움직임에서 전기를 얻고 저장하는 초소형 에너지 시스템을 개발하는 연구임. 마찰전기 나노발전기와 슈퍼커패시터를 결합하여 별도의 배터리 교체 없이 환경의 움직임만으로 전력을 생산·저장하는 기술에 해당함.
연구 목표는 모든 방향의 움직임에서 전기에너지를 수확하는 초소형 마찰전기 나노발전기와 급속 충전, 긴 수명, 높은 안정성 및 높은 전력 밀도를 갖춘 마이크로 스케일 슈퍼커패시터를 개발하고, 두 장치를 통합한 자체 동력 에너지 저장 시스템을 구현하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 랜덤 모션용 마찰전기 소재 합성 및 특성화, COMSOL Multiple Physics 기반 모델링과 소자 제작, 슈퍼커패시터용 전극·분리기·전해질 개발, 마이크로 스케일 셀프 파워 슈퍼커패시터 제작 및 능동 센서 적용임. 기대 효과는 공기, 바다의 파도, 인체 움직임 등 다양한 환경 운동을 활용하는 친환경 에너지 수확 기술 확보와 웨어러블·휴대용 전자 시스템 및 센서 분야 적용 확대임.