잔류성 독성 화학물질 없는 고효율 마찰대전 발전기 개발 성공

위정재 유기나노공학과 교수, 김성수 석사과정생(왼쪽부터)

유기나노공학과 위정재 교수가 이끄는 첨단소재연구실 소속 김성수 학생(유기나노공학전공 석사과정)이 미국의 저명한 재료공학 분야 학회인 2023 Materials Research Society (MRS) Fall Meeting & Exhibit에서 ‘베스트 포스터 어워드(Best Poster Award)’를 수상했다. 김 씨는 폐기물 기반의 황 고함유 고분자와 전도성 첨가제를 복합화한 필름을 마찰대전 발전기에 응용한 연구를 발표했다.

첨단소재연구실은 원유 정제 시 발생하는 황 폐기물로 만들어지는 황 고함유 고분자가 마찰대전 발전기의 음극 마찰대전 소재로 응용될 수 있음을 세계 최초로 보고한 바 있다. 황 고함유 고분자에 불소가스를 사용하거나, 고분자 블렌드의 상분리 전략을 이용한 표면 불소화 기술 등을 사용하면 황 고함유 고분자의 음극 마찰대전 능력을 키워 마찰대전 발전기 성능을 향상시킬 수 있다.

이번에 김 씨가 발표한 전도성 첨가제를 이용한 황 고함유 고분자 복합재 필름은 유독한 불소가스나 잔류성 독성 화학물질 배출을 유발하는 불소 기반 물질을 사용하지 않으면서도 기존 소재보다 성능이 우수해 지속가능한 음극 마찰대전 소재로 주목받았다. 김 씨는 “마찰대전 발전기용 소재로써 황 고함유 고분자가 갖는 무궁무진한 가능성이 기대된다”고 소감을 밝혔다.

한편, 첨단소재연구실은 지난 2019년 황 고함유 고분자를 세계 최초로 마찰대전 발전기 소재에 응용한 후 후속 연구를 이어오고 있다. 또한 황 고함유 고분자를 광학 분야에 접목해 고성능 광학 편광기를 개발하여, 최근 해당 연구가 저명한 국제학술지 Advanced Materials (IF=32.086)에 게재되기도 했다.