김상섭 기자
(왼쪽부터) 전기공학과 김준동 교수, 윤주형 교수.(사진= 인천대 제공)
[뉴스통신=김상섭 기자] 인천대 교수연구팀이 차세대 투명에너지저장기술을 제시, 보이지않는 배터리시대가 열릴전망이다.
6일 인천대학교(총장 이인재) 공과대학(학장 김준동) 전기공학과 김준동 교수연구팀은 최근 투명한 배터리 기술을 발표해 새로운 에너지활용기술에 대한 방안을 제시했다고 밝혔다.
특히, 차세대 전자기기의 패러다임을 전환할 수 있는 ‘투명 배터리’ 기술이 빠르게 발전하고 있다.
따라서, 스마트창문, 웨어러블 디바이스, 투명디스플레이 등 미래형 전자기기에서 핵심역할이 기대되며, 기존불투명배터리 한계를 넘어, 혁신적 에너지저장 솔루션으로 주목받고 있다.
투명 배터리는 빛을 통과시키면서도 에너지를 저장할 수 있는 장치로, 가시광선 영역(400~700 nm)에서 50~80% 이상의 투과율을 확보해야 실질적인 ‘투명성’을 인정받는다.
이는 단순한 디자인요소를 넘어, 카메라·센서·의료기기 등 광학적 기능을 유지해야 하는 장치에서 필수적인 조건이다.
연구에 참여한 전기공학과 윤주형 교수는 본 연구에서 코발트 파이라이트 박막 2D 물질을 이용한 에너지 변환 및 저장 기술을 개발하고 있다.
이와 함께, 향후 미래 기술은 ‘보이지 않게 일하는 스마트 에너지 시스템’의 확보에 근간을 두고 있다고 예측했다.
상용화를 위해서는 투명성과 에너지밀도 관계의 근본적인 상반문제를 해결의 숙제를 가지고 있으며, 활성물질을 줄이면 투명도는 높아지지만 저장용량감소의 구조적 한계가 존재한다.
연구진은 이를 해결하기 위해 나노구조 설계, 초박막 전극, 패턴형 전극 배열 등 다양한 접근법을 시도하고 있다.
그리고, 투명 태양전지와 결합해 ‘자체 충전형 에너지 시스템’을 구현하려는 연구도 활발히 진행중이다.
김준동 교수는 “투명 배터리를 포함한 에너지저장장치는 단순한 디자인혁신을 넘어, 전자기기의 구조자체를 바꾸는 ‘보이지 않는 전력원’으로 자리잡을 예상하고 있다”고 말했다.
특히, “스마트 윈도우, 증강현실(AR) 기기, 의료용센서 등에서 거대하고 새로운 시장을 창출을 위한 기술을 준비하고 있다”고 밝혔다.
본 연구결과는 최근 Advanced Functional Materials 최신호에 총설 논문으로 게재되었으며, 새로운 에너지 활용 방안에 대한 관심을 받고 있다.
총설 논문은 ‘Extensive Review of Materials for Next-Generation Transparent Batteries and Their Design Strategies’이다.
