배터리 없이 스스로 작동하는 센서 개발

국내 연구진이 외부 전원 공급 없이도 주변 환경을 모니터링할 수 있는 센서를 개발했다.
최재혁 울산과기원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부 교수와 최원준 고려대 기계공학부 교수 공동 연구진은 배터리 없이 지속적으로 해류나 상하수도의 환경 변화를 실시간으로 분석 및 표시할 수 있는 차세대 센서를 개발했다고 16일 밝혔다.
연구진이 개발한 센서는 자체적으로 생성한 에너지를 이용해 전기에너지의 발생 양상을 실시간으로 분석한 뒤 이를 시각적으로 전달해주는 통합 플랫폼이다. 자체 생산하는 에너지는 '마찰대전 나노발전기' 현상을 활용했다. 마찰대전 나노발전기란 물질이 고체 표면과 접촉할 때 발생하는 마찰을 전기에너지로 만드는 기술이다. 최재혁 교수는 "마찰대전 나노발전기는 물이 고체 표면에 접촉하였을 때 마찰전기로 인해 고체 표면에 분극이 생기고 물 분자의 극성이 분극에 동기화되어 전기적 평형이 깨지고 전자가 이동하는 원리로 에너지를 발생시키는 방식"이라며 "센서가 분석한 정보는 LED를 통해 표시된다"고 설명했다.
연구진이 개발한 센서는 물의 이동을 실시간으로 관측할 수 있다. 해류의 흐름은 물론 상하수도의 유량 및 유속, 빗물의 흐름 등을 관측하는데 활용될 수 있다. 최원준 교수는 "산업현장에서 무전원 유체 모니터링 시스템 등에 적용될 수 있다"며 "배터리 없이 작동할 수 있는 차세대 센서 원천 기술"이라고 덧붙였다.
연구결과는 재료분야 국제학술지인 '나노에너지' 지난달 29일자에 게재됐다.
[원호섭 기자]