경희대 연구진, 알로에 잎 구조에 착안한 '친환경 물방울 발전기' 개발

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 경희대학교는 기계공학과 이영훈 교수 연구팀이 알로에의 생존 전략에서 착안한 물방울 기반 에너지 수확 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

'물방울 발전기'는 낙하하는 물방울의 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하는 친환경 기술이다. 기존 기술은 물방울이 전극 근처에 직접 떨어져야만 충분한 출력을 낼 수 있어, 에너지 수확 영역이 제한적이었다.

이러한 문제를 해결하고자 연구진은 알로에의 잎 구조에 주목했다. 알로에는 강수량이 적은 건조 환경에서 생존하기 위해, 드물게 내리는 빗물을 최대한 효율적으로 모아 뿌리로 전달하는 독특한 잎 구조를 지닌다.

연구진은 물방울로 전기를 생산하는 발전기(DEG·Droplet Electricity Generator)를 개발했다. 미끄럼틀과 같은 곡면 구조와 물을 쉽게 밀어내는 소수성 표면을 구현함으로써, 물방울이 전극 방향으로 자연스럽게 미끄러지며 넓게 퍼지도록 유도한 것이다.

이를 통해 에너지를 수확할 수 있는 영역이 크게 확대됐으며, 기존 물방울 발전기 대비 전하 출력이 약 236% 향상되는 성과를 거뒀다. 특히 이번 연구는 자연의 구조적 특성을 모사해 기존 기술의 한계를 극복하고 전기 에너지 생산 효율을 대폭 높인 학술적 성과를 인정받았다.

이영훈 교수는 "버려지는 빗물을 에너지원으로 전환해 미래의 잠재적 전력 공급원으로 활용할 수 있는 실용화 연구를 지속할 계획"이라고 밝혔다.

한편 이번 연구 논문은 재료과학 분야의 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 온라인 게재됐으며, 이기범 석사과정생이 제1저자로 이름을 올렸다.


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