[한국기술뉴스] 중앙대학교 기계공학부 이상민 교수, 대학원 기계공학과 허덕재, 송명환 학생의 연구 논문 “방독면 일체형 자가발전형 다기능 센서 시스템을 위한 흡입구동 수직 플러터 정전 소자 (Inhalation-driven vertical flutter triboelectric nanogenerator with amplified output as a gas-mask-integrated self-powered multifunctional system)”가 에너지 분야의 세계적 학술지 ‘Advanced Energy Materials’ (*2021 IF=29.698, JCR 상위 3%)에 게재 및 Front Cover로 선정되었다.

사물인터넷(IoT) 시대가 도래하면서 여러 연구자들은 소형/휴대용 전자 제품을 작동하거나 자체 전원 센서로 기능하는 데 도움이 될 수 있는 지속 가능하고 재생 가능한 미래 에너지원을 탐구했다. 그 중, 마찰전기 효과와 정전기 유도 원리에 기반한 정전 소자(Triboelectric Nanogenerator)는 간단한 제조공정, 저렴한 재료비용, 높은 전력밀도의 장점을 가지고 있어 차세대 미래 휴대형 에너지 소자로서 전 세계적인 주목을 받고 있다.

이상민 교수 연구팀이 개발한 흡입 구동 수직 플러터 정전 소자는 극소량의 호흡으로도 연속적인 전기 출력을 생성할 수 있다. 이는 구동식 센서로서 사용자 위치 표시 등으로 기능하며, 전기 출력 파형을 통해 사용자 호흡 상태를 검사하고 화학전 작용제를 감지하는 하이브리드 감지 시스템으로 사용될 수 있음을 확인했다.

이상민 교수는 “해당 연구 결과는 자체 구동식 센서로서 정전 소자를 활용하여 자가발전 다기능 시스템의 가능성을 보여주어 많은 응용이 기대되는 성과”라고 전했다.

위 논문은 국방과학연구소 Chem-Bio팀 김민건 박사, 연세대학교 홍진기 교수 연구팀과 협업을 진행하였고, Advanced Energy Materials 저널의 2022년 12권 31호 front cover로 선정되었다.