발전과 저장을 한번에 하는 신개념 투명 배터리 개발

디지스트 최창순 선임연구원 등 투명 그래핀 필름 활용

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트) 스마트섬유융합연구실 최창순(오른쪽) 선임연구원과 손원경 연구원. 디지스트 제공

발전과 저장을 동시에 할 수 있는 새로운 개념의 배터리가 대구경북과학기술원 연구팀 등에 의해 개발됐다. 소형 전자제품이나 피부 부착형 소자 등 실용화하면 다양한 전기 전자제품에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트)은 스마트섬유융합연구실 최창순 선임연구원팀이 발전과 저장을 동시에 할 수 있는 투명한 박막형 에너지 소자를 개발했다고 23일 밝혔다.

투명배터리는 단일층 그래핀 필름을 활용한 것으로, 에너지 소자 상층부에는 저장패널, 하층부에는 저장패널을 설치해 저장과 발전을 동시에 할 수 있도록 했다. 그래핀은 탄소원자로 된 원자크기의 벌집형태 구조를 가진 소재다. 두께가 0.2㎚에 불과, 투명성이 높고 상온에서 구리보다 100배 많은 전류를 실리콘보다 100배 빨리 전달할 수 있다.

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트) 스마트섬유융합연구실 최창순 선임연구원 등이 개발한 투명 매터리. 디지스트 제공

연구팀은 반고체 전해질을 함유한 고분자 나노매트를 분리막으로 사용해 글자를 선명하게 볼 수 있을 정도인 77.4%의 투명도를 실현했다.

최 선임연구원은 “영화에 나오는 투명 휴대폰에 반해 연구하게 됐다”며 “아직 제작비가 비싸 당장 상용화는 힘들겠지만, 투명 에너지 저장ㆍ생산 분야에서 가시적인 성과를 낸 만큼 지속적인 연구개발로 실용화에 노력하겠다”고 말했다.

이번 연구는 최창순 선임연구원과 손원경 연구원, 성균관대 천성우 연구원 주도로 연세대 한양대 한국생산기술원 등의 공동연구로 진행됐다. 관련 논문은 재료 및 계면 분야 국제학술지인 에이씨에스 어플라이드 머티리얼&인터페이스 온라인판에 실렸다.

정광진기자 kjcheong@hankookilbo.com