화학뉴스

국내 연구진이 고분자 첨가제 없는 섬유형 소재를 개발했다.
한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 정연식 교수·기계공학과 박인규 교수팀은 한밭대 오민욱 교수, 한국기계연구원 정준호 박사 연구팀과 공동으로 비스무트 텔루라이드 기반 유연한 무기 열전 섬유를 개발했다.
열전소재는 온도 차에 따라 전기를 발생시키는 소재로 공장이나 자동차 엔진의 폐열, 사람의 체온 등에서 발생하는 열을 활용할 수 있어 지속가능한 에너지 기술로 주목받고 있다.
다만, 세라믹 베이스 무기 열전소재는 열전 성능이 높지만 깨지기 쉬워 곡면 형태로 돼 있는 인체나 자동차 배기구, 냉각 핀에 적용하기 어렵다는 단점이 있다.
연구팀은 고분자 첨가제 없이도 나노 리본을 꼬아 실 형태로 만드는 방식으로 유연성을 확보했고 나노 리본을 연속적으로 증착해 유연한 비스무트 텔루라이드 무기 열전 섬유를 제작했다.
1000회 이상의 반복적인 구부림과 인장(잡아당김) 테스트에도 전기적 특성 변화가 거의 나타나지 않았고 실제 구명조끼와 의류에 열전 섬유를 내장, 에너지를 수집하는 시연을 통해 상용화 가능성을 입증했다.
정연식 교수는 “산업현장에 적용, 파이프 내부의 뜨거운 유체와 외부 차가운 공기 사이 온도 차를 이용해 폐열을 재활용하는 에너지 수확 시스템을 구축할 수 있다”며 “극한의 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있어 상용화 가능성도 높다”고 강조했다.
연구 결과는 국제 학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 9월17일자 온라인판에 게재됐다. (강)