인하대 박수진 연구팀, 한지와 탄소소재로 이뤄진 전기에너지 저장장치 개발

웨어러블 장치 상용화 앞당길 것으로 전망

인하대 박수진 교수 등이 개발한 전통한지를 이용한 전도성 twisting yarn과 이를 이용한 에너지저장소재 구현 모습.

인하대학교는 박수진 화학과 교수가 참여한 연구팀이 금속 장치 없이 전통 한지와 탄소 소재로만 이뤄진 전기 에너지 저장장치 개발에 성공했다고 14일 밝혔다.

박수진 교수가 서울대 차세대융합기술연구원 신민균 박사 연구팀, 나노바이오연구실 박상윤 교수, 베트남 연구팀과 함께 개발한 한지를 기반으로 하는 섬유형 슈퍼커패시터는 한지에 탄소 소재인 그래핀과 탄소나노튜브를 코팅해 금속 집전체 없이도 전기가 통하도록 했다. 슈퍼커패시터는 친환경 전기자동차와 신재생 에너지 분야에서 활용되는 전기 에너지 저장 소자를 말한다.

한지는 일반 종이에 비해 작은 빈틈이 많아 탄소 소재가 내‧외부 전체적으로 흡수돼 균일하게 코팅된다. 또 질기고 내화학성이 뛰어나다는 장점도 가지고 있다.

박 교수 등이 개발한 한지 섬유는 기존 섬유형 슈퍼커패시터에 비해 내구성이 뛰어나고 충‧방전 시간 역시 기존 저장 장치보다 빠르다.

박수진 교수는 “이번에 개발한 섬유형 슈퍼커패시터는 각종 직물을 기반으로 하는 웨어러블 센서에 전력원으로 활용돼 스마트 의류나 착용 기술의 상용화를 앞당길 것으로 기대한다”며 “대량생산도 가능해 실제 상업화로도 이어질 수 있다”고 말했다.

이와 같은 내용이 담긴 논문 ‘Large-scale conductive yarns based on twistable Korean Traditional Paper (Hanji) for supercapacitor applications: Towards high performance paper supercapacitors’는 지난 9일 에너지 저장관련 분야 권위지인 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼(Advanced Energy Materials) 온라인 판에 게재됐다.