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그래핀과 금속유기체를 융합한 에너지 하베스팅 기술 개발

차세대 웨어러블인 전자 피부 개발 앞당겨

윤순길 명예교수(석좌 연구 위원) 연구팀이 인도 공과대학교(IIT) 램 교수팀과 국제 공동연구를 통해 그래핀과 금속 유기체를 융합함으로써 마찰전기 나노발전기를 개발했다.

이번 연구 성과는 차세대 웨어러블인 전자 피부에 적용 가능한 획기적인 기술로써 나노 분야의 저명한 국제 학술지 ‘Small’(IF: 13.0, Top 7.26%)에 4월 30일 게재됐다.

윤순길 교수 연구팀(제1저자: 스와티 입필리 박사, 공동 교신저자: 윤순길 교수, 벤카트라쥬 젤라 박사)은 인도의 램 교수팀으로부터 아이디어를 얻어 그래핀과 금속 유기체를 융합하는 실험적 시도를 수행했다.

특히, 연구팀의 융합 재료는 약 500% 이상의 연성을 보였으며, 마찰전기에 의한 출력전압은 417V를, 출력전류는 10.8microA를 나타냈다. 

연구팀은 이번 연구 성과가 유연하고 펼 수 있는 기계적 속성은 물론, 온도와 압력의 변화와 같은 환경 요인에 반응하고, 에너지 발전이 가능한 전기적 속성을 갖춘 전자 피부 기술 개발에 활용될 것으로 기대하고 있다.

윤순길 명예교수는 “융합 물질을 사용해 매우 높은 연성을 갖는 특성을 확보한 이번 연구 결과는 차세대 웨어러블 전자 피부 적용에 한 층 더 가까워졌다는 것을 증명한 성과라며, 차세대 전자소자 응용의 폭을 넓혔다는 데 의미가 크다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

□ 논문 제목: Covalent Graphene-Metal-Organic Polyhedra Hybrids: Triboelectric Nanogenerators for Next Generation of Wearable E-Skin Technologies

□ 논문 링크: https://doi.org/10.1002/smll.202503772