(왼쪽부터)김원배 교수, 화학공학과 산디야(Sandya Rani Mangishetti) 박사, 통합과정 박관현 씨. 포스텍 제공포스텍 연구팀이 버려지는 식물 열매껍질에서 얻은 천연 소재로 고성능 수퍼커패시터를 개발했다.
포스텍 연구팀은 식물 유래 탄소 소재와 자성 소재를 복합화하여 전극으로 사용하는 수퍼커패시터 시스템을 제작했다.
일상생활에서 사용하는 부착형 자석 정도의 자기장 (6 mT)을 가한 결과, 전극 에너지 저장용량이 53.8% 증가했고, 전기 저항은 절반 가까이 줄어 충·방전 속도도 빨라졌다.
자기장이 에너지 저장 장치에 실질적인 효과를 낸 것은 이번이 처음이다. 이 시스템은 자기장 조건에서 에너지 밀도가 42.1% 향상됐고, 1만 회 이상 충전과 방전을 반복한 후에도 96.2%의 성능을 유지하며 높은 안정성을 입증했다.
연구이미지. 포스텍 제공이번 기술은 각종 전자기기에 쓰일 수 있으며, 재생에너지로 생산한 전기를 효율적으로 저장하고 빠르게 공급하는 시스템에도 활용될 수 있다. 식물 껍질을 재활용한 친환경 기술로 폐기물 저감과 환경 보호 효과도 기대된다.
김원배 교수는 "이 기술은 전기차와 스마트그리드, 재생에너지 저장 등 다양한 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 '컴포지트 파트 비-엔지니어링'(Composites Part B-Engineering)' 온라인판에 게재됐고, 산업통상자원부 첨단산업특성화대학원지원(배터리)사업, 과학기술정보통신부 중견연구사업과 한국연구재단 선도연구센터사업의 지원을 받았다.