하태준 교수(전자재료공학과) 연구팀, Biowaste 기반 마찰전기 나노 발전기를 통한 

지속 가능한 에너지 하베스팅 기술 관련하여 Advanced Science News와 인터뷰

- Advanced Science (IF : 14.3, JCR ranking: 93.5%) 저널에 게재된 Biowaste 마찰 전기 나노 발전기 관련한 252편의 연구 동향을 기반으로 에너지 변환 효율 개선 방향 및 차세대 바이오일렉트로닉스로의 적용 가능성 제시 -

<전자재료공학과 하태준 교수>

본교 전자재료공학과 하태준 교수 연구실이 Biowaste 소재를 기반으로 한 차세대 에너지 하베스팅 기술과 관련하여 Advanced Science News와의 인터뷰를 진행하였다. 이는 WILEY에서 발행하는 재료 과학 분야에서 최상위 국제 학술지인 Advanced Science (IF: 14.3, JCR ranking: 93.5%)에 Biowaste-Derived Triboelectric Nanogenerators for Emerging Bioelectronics 제목으로 게재된 논문이 주목을 받고 있기 때문이다.

(참조: https://www.advancedsciencenews.com/biowaste-finds-new-life-in-energy-harvesting-devices/）

마찰 효과를 통해 외부 전원 없이 전력 생산이 가능한 마찰전기 나노 발전기 (Triboelectric nanogenerators: TENGs)는 소형 모바일 전자 응용 장치 등에 적용 가능하기 때문에 그 잠재력이 크다고 할 수 있다. 그러나, TENG에서 마찰 전기 층으로 사용되는 기존 재료들은 일반적으로 생분해되기 어렵고 분해 시 독성 물질을 배출하여 전자 폐기물을 만들어내기 때문에 친환경 생분해성 재료를 적용한 환경 친화적 에너지 하베스팅 기술 개발에 대한 관심이 전세계적으로 높아지고 있다.

인터뷰에서는 biowaste는 효과적인 마찰전기 유도 물질로서 수소 결합을 형성함으로써 기계적 안정성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 친환경 생분해성 마찰전기 나노 발전기를 구현할 수 있다는 점을 강조하였다. 비록 기존 소재들을 적용한 TENG와 비교하여 아직까지는 상대적으로 낮은 출력 전압과 내구성, 짧은 수명 등의 문제가 있지만 기술적으로 해결할 수 있는 가능성이 있으며, 에너지 변환에 있어서 제조 비용 대비 높은 효율을 가진다는 점에서 지속 가능한 차세대 에너지 하베스팅 기술로 발전할 수 있다고 설명하였다. 특히, 친환경 생분해성 biowaste의 재료적인 특성으로 인해서 차세대 바이오일렉트로닉스로의 적용 가능성을 높이며 큰 시너지를 만들어 낼 수 있다는 점을 덧붙였다.

한편, 하태준 교수 연구팀은 현재 첨단 재료를 기반으로 차세대 전자 소자 뿐만 아니라 에너지 하베스팅 기술과 관련된 폭넓은 연구를 진행하고 있으며, 첨단 기능성 소재 및 에너지 소자와 관련하여 ACS Nano, Energy & Environmental Materials와 같은 최상위 국제 학술지를 포함하여 40여 편의 SCI 저널 게재 및25여 건의 국제/국내 특허 실적을 가지고 있다.

Biowaste finds new life in energy-harvesting devices by Jenna Flogeras | Nov 6, 2024