휴대폰 화면을 손가락으로 누르는 것만으로 전력을 발생시켜 충전 없이 휴대폰 이용이 가능한 기술이 개발됐다. 휴대폰 등 적용분야가 무궁무진 해 미래형 모바일 에너지 저장 장치 및 그린 에너지 장치로 크게 주목 받을 것이란 기대다.

상용화 시점은 미정. 회사측에 따르면, 종합기술원 자체 미래 기술 개발을 담당하고 있어, 상용화까지는 5~10년이 걸릴 것이란 관측이다.

삼성전자 종합기술원과 금오공과대학교 신소재 시스템공학부는 22일, 미래 신방식 모바일 에너지 저장 장치 및 센서로 주목받는 ‘투명한 플렉서블 나노전력발전소자’를 공동개발 했다고 밝혔다.

▲ 삼성-금오공대 공동개발, ‘투명 플렉서블 나노전력발전소자’

이번 연구는 삼성전자와 금오공과대학이 2008년부터 산화아연(ZnO) 나노막대기를 이용한 ‘신방식 모바일 에너지 저장 장치’에 대한 연구 성과로, 금오공과대는 소자 제작을, 삼성전자는 소자 특성 평가를 담당해 공동 설계를 구현했다.

연구 결과는 금오공과대 김상우(35) 교수팀과 삼성전자 종합기술원 최재영(39) 박사팀의 공동 연구를 통해 이뤄졌다. 이 성과는 재료 분야 세계 최고 권위지 중 하나인 ‘어드밴스드 머티리얼스 (Advanced Materials)’지에 ‘매우 중요하고 시급히 출판돼야 할 논문’으로 선정됐으며, 우수 논문 온라인 속보판(Advances in Advance)에도 소개됐다고 삼성전자는 전했다.

반도체 나노 물질인 산화아연 나노막대기의 강한 압전 효과를 이용한 나노전력발전소자는 휘거나, 누르거나, 진동을 줄 경우 전력을 발생시키기 때문에 에너지 발생 소자 및 터치 센서로 사용될 수 있어 미래형 모바일 에너지 저장 장치 및 센서로 활용될 수 있다.

예를 들어 이를 휴대폰 화면에 장착할 경우, 손가락으로 누르는 위치에서 전력을 발생시키기 때문에 충전없이 사용 가능한 휴대폰을 개발할 수 있다.

회사측 관계자는 “가령 터치스크린 휴대폰 액정을 누를 경우 자체 전력이 발생하기 때문에 배터리가 없는 휴대폰 개발도 가능하다”고 말했다.

또한 이 소자는 사용자가 휘는대로 전력을 발생시키므로 사람의 옷이나 신발에 장착하거나 바람이나 조류가 있는 절벽 또는 바닷가에 설치할 경우 자연 에너지만으로도 전력을 발생시킬 수 있어서 차세대 그린 에너지 장치로도 주목받고 있다.

▲ ‘투명 플렉서블 나노전력발전소자’ 단면

나노전력발전소자 기술은 세계에서 가장 유명한 미래기술 예측 및 평가 기관인 MIT 테크놀로지 리뷰(MIT Technology Review)의 2009년 10대 유망 기술 분야로 선정되기도 했다.

삼성전자 최재영 박사는 "투명 나노전력발전소자를 디스플레이, IT, 차세대 에너지 장치 등에 적용할 수 있는 기술로 발전시키기 위해 에너지 변환 효율을 높이고 신뢰성을 향상시키는 연구를 지속적으로 협력, 진행할 예정이다"고 말했다.

금오공과대 김상우 교수는 "대(大)면적 나노전력발전소자 개발의 상용화를 위한 새로운 디바이스 구조와 메카니즘을 제시한 중요한 연구결과로 그린에너지, IT 및 센서 관련 학계와 산업계의 큰 주목을 받고 있다"고 설명했다.

◇용어설명

▶나노전력발전소자=초음파, 기계진동, 바람, 조류, 신체 움직임 등의 주변 환경의 기계적 에너지를 압전효과를 이용하여 전기적 에너지로 변환해 주는 소자

▶나노막대기=단면의 지름이 수~수십 나노미터(1나노는 10억분의 1미터) 정도의 극미세한 막대기 형태의 나노구조물로서, 레이저나 트랜지스터, 가스 및 바이오 센서, 태양전지, 나노전력발전소자 등 다양한 고효율 나노 소자용 소재물질로서 응용분야가 무궁무진하다.