KIC News, Volume 20, No. 2, 2017
KIC News, Volume 20, No. 2, 2017 95
태양, 열, 운동 에너지를 한꺼번에 수확하는 신소재
세 가지 신재생에너지를 한 번에 수확할 수 있는 신소재가 발견되었다. 이 재료는 가장 흔하게 접할 수 있 는 신재생에너지인 태양광, 열, 운동을 에너지원으로 사용할 수 있다.
이 재료는 페로브스카이트(Perovskite) 결정 구조를 갖는 광물에서 추출한 것이다. 페로브스카이트는 강유 전체(ferroelectric) 물질인데, 나침반 바늘과 유사한 작은 전기적 양극으로 채워져 있다는 것을 의미한다. 강 유전체 물질은 온도가 변화하면 양극이 어긋나면서 전류를 유도한다. 전하는 양극이 가리키는 방향에 따라 축적된다. 재료가 변형될 때 특정 영역은 전하를 끌어당기거나 밀어내면서 전류를 유도할 수 있다.
페로브스카이트는 한 두 가지 형태의 에너지를 수확할 수 있도록 적응할 수 있지만 한 번에 한 가지 형태 의 에너지만 수확할 수 있었다. 하지만 이번 오울루 대학의 연구진이 응용물리학 저널에 게재한 논문에 따르 면, KBNNO라는 특정 형태의 페로브스카이트는 여러 형태의 에너지를 한 번에 이용할 수 있는 것으로 밝혀 졌다.
KBNNO는 열과 압력으로 전기를 생산하는데 뛰어나지만 초전 및 압전 특성을 향상시키기 위해서는 변형 이 필요한 것으로 나타났다. 또한 이 모든 특성을 최대치로 조절하는 것도 가능한 것으로 알려졌다. 연구진은 소듐을 이용하여 KBNNO를 개선한 재료를 연구하고 있으며, 몇 년 내에 상업화가 가능한 여러 형태의 에너 지를 이용하는 장치를 개발할 계획이다.
이번 발견은 스마트폰과 같은 소형 장치에서 완전히 배터리를 제거할 수 있는 가능성을 열어주고 있다. 더 나아가 사물인터넷이나 전기를 소모하는 센서와 장비가 에너지를 자급할 수 있는 스마트 시티의 개발도 촉진 할 수 있을 것이다.
이런 신소재의 적용에는 한계가 없으며 결국에는 기존의 태양광 패널에 통합되어 해가 뜨지 않았을 때도 전기를 생산하여 스마트폰을 다시는 충전하는 일이 없도록 해주거나 전기차를 움직이는 데도 도움을 줄 수 있을 것이다.
출처 : https://futurism.com/3-revolutionary-material-can-harness-energy-from-the-sun-heat-and-from-movement- all-at-once/
작성 : 김 상 범 (경기대학교)