화학연구원, 스펀지형 열전소재 개발
한국화학연구원 화학소재연구본부 조성윤 박사팀이 어디든지 붙여 열을 전기로 바꿔주는 '스펀지형 열전소재'를 개발했다. 이번 연구논문의 제1저자인 김정원 박사는 7일 "이 스펀지를 일교차가 큰 겨울과 여름에는 단열재로 쓰고 봄과 가을에는 압축해 전기를 생산하는 등 패시브하우스에 사용하는 아이디어에서 출발했다"고 설명했다.
연구진은 가로 5㎝, 세로 5㎝, 높이 2.5㎝ 크기의 스펀지형 열전소재를 만들어 온도를 55℃ 차이가 나는 환경에서 실험했다.
지난해 조성윤 박사팀이 탄소나노튜브를 이용해 유연한 열전소재를 만드는 데 성공했다. 열전소재는 딱딱하다는 고정관념을 깨고, 스펀지와 유사하면서도 높게 쌓을 수 있는 탄소나노튜브 폼을 만든 것이다.
하지만 소재 자체가 완전히 유연한 건 아니었다. 압력을 가하면 부서지는 것도 문제였다. 이런 이유로 열전소재를 고무 기판에 넣어 사용해야 했다. 이번에는 아예 스펀지로 열전소재를 만들어 이 같은 문제를 해결한 것이다.
제조방법이 간단해 대량생산에도 적합하다. 모양을 만들어주는 틀 없이 스펀지를 이용해 열전소재를 만들 수 있기 때문이다.
한국화학연구원 조성윤 박사는 "지금까지 개발된 유연한 소재는 지지체나 전극의 유연성을 이용한 것"이었다면서 "소재 자체가 유연한 건 이번 스펀지형 열전소재가 처음이고 제조방법도 간단해 대량생산도 가능하다"고 설명했다.
이번 연구성과는 그 우수성을 인정받아 에너지 소재 분야 권위지인 '나노 에너지' 8월호에 게재됐다.
monarch@fnnews.com 김만기 기자
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