열→전기 바꾸는 '열전소자', 웨어러블 기기 전원으로 응용 기대
정승준 박사·홍용택 교수 연구팀, 웨어러블 열전소자 전력생산 3배↑
국내 연구진이 체온으로 전기를 만들 수 있는 웨어러블 열전소자를 개발했다. 잘 늘어나고 유연해 향후 의류 소재로 응용하면 웨어러블 기기의 전원으로 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.
한국과학기술연구원(KIST)은 정승준 박사 연구팀이 홍용택 서울대 교수와 공동으로 높은 발전 성능을 가지는 신축성 열전소자를 개발했다고 1일 밝혔다.
열전소자는 열을 전기로 바꿔주는 반도체다. 체온을 에너지로 활용하기 위해 입을 수 있는 열전소자 개발이 시도됐지만 단단한 열전소자에 비해 성능이 낮다는 한계가 있었다. 소자의 성능을 높이는 물질이 주로 단단한 무기물이었기 때문이다.
연구팀은 무기물을 그대로 사용하면서도 작은 격자 형태로 쪼개고 은(銀) 나노와이어로 조각들을 연결했다. 이렇게 만들어진 소자는 나노 두께의 와이어 덕분에 구부려도 부러지지 않고 버틸 수 있다. 와이어가 원활한 전기 이동까지 도와 발전 성능까지 높였다. 성능 측정 결과, 기존 웨어러블 열전소자 대비 전력 생산량이 3배 이상 많아진 걸로 나타났다.
아직 단단한 무기물 열전소자 만큼의 성능까지는 도달하지 못했기 때문에 연구팀은 발전 성능과 유연성을 더 높이는 후속 연구에 들어갈 계획이다. 정 박사는 "복잡한 생산공정을 자동화해 대량생산도 가능하게 만들었다"며 "향후 웨어러블 기기, 전자피부는 물론 산업 현장의 고온 감지 센서, 자율주행차용 거리 감지 센서 등의 전원 공급에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.