[금강일보 곽진성 기자] 국내 연구진이 미량의 물방울을 이용해 발전하는 기술에 대해 소개하고 그 원리를 밝혀내 주목된다. 한국연구재단(이사장 노정혜)은 김연상 교수(서울대학교) 연구팀이 물이 다공성 구조에 스며드는 과정에서 발생하는 전기를 수확하는 에너지 하베스팅 원리를 규명했다고 26일 밝혔다.

연구팀에 따르면 표면특성이 잘 알려진 산화구리 나노선이 배열된 다공성 필름형 소자를 제작했다. 연구팀은 여기에 물방울을 떨어뜨려 필름의 젖은 부분과 마른 부분 각각에 놓인 나노선의 전하 에너지 준위 차이에 의해 전기를 발생시킬 수 있음을 보여줬다. 특히 반도체 특성이 잘 알려진 산화구리 나노선이 모세관 현상에 의해 물이 스며들 때 전기에너지를 생산하는 원리를 반도체 공학적으로 규명했다. 나아가 스며드는 물 속의 이온농도가 증가함에 따라 소자의 성능도 높아지는 것을 통해 이온-고체 표면 상호작용인 이온발전(Ionovoltaic) 현상임을 알아냈다.

해당 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구지원 사업으로 수행된 연구의 성과는 국제학술지 에너지 앤 인바이런먼탈 사이언스(Energy & Environmental Science) 10월 호에 게재됐다. 연구팀 관계자는 “이온을 포함하는 하천수나 바닷물 등 자연의 다양한 물 자원을 이용한 에너지 하베스팅 기술의 기반이 되는 원리를 규명하는 한편, 향후 물속의 극미량 물질을 탐지하는 생화학 센서로 응용할 수 있는 실마리를 제공한 것”이라고 자평했다.

곽진성 기자 pen@ggilbo.com