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국내 연구팀이 양파껍질을 이용해 인체에 무해하고 효율까지 높은 압전소자를 개발했다. 김진곤 포스텍 화학공학과 교수팀은 인도 카락푸르공대 연구팀과 공동으로 양파 껍질을 사용해 전력 효율이 높은 압전소자를 개발하고 국제학술지 ‘나노 에너지’ 12월호에 발표했다.

압전소자는 힘이나 자극이 가해질 때 압력을 전기로 바꿔 주는 소자를 말한다. 몸에 부착하는 웨어러블 전자기기 등에 활용할 수 있지만 핵심 소재가 유해물질이라는 문제가 있었다.

연구팀은 양파의 셀룰로오스 섬유질로 압전효과를 낼 수 있을 것으로 생각하고 양파 껍질을 이용해서 실험 장치를 만들었다. 금 전극 위에 양파 껍질을 입히고 폴리프로필렌, 실리콘 고무(PDMS)등을 덧붙인 뒤 전선을 이었다.

그 결과 에너지 변환 효율이 61.7%에 달하는 것으로 나타났다. 나뭇잎이 바람에 움직이는 것 정도의 힘으로도 전기를 생산할 수 있을 만큼 민감했고, 여섯 개의 장치를 이용해 LED 전구 73개의 불을 밝힐 수 있었다. 김 교수는 “환경을 오염시키지 않는 자연 원료로 전력을 생산할 수 있는 발전 소자를 개발했다”며 “웨어러블 기기 등 차세대 기기의 에너지 공급원으로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

doi:10.1016/j.nanoen.2017.10.041