최석현 미국 뉴욕주립 빙엄턴대 교수 연구팀은 박테리아로 작동하는 유연하고 신축성 있는 섬유 형태의 미생물 연료전지를 개발했다고 13일 밝혔다. 연구 결과는 최근 에너지 분야 국제학술지 '어드밴스트 에너지 머티리얼스'에 실렸다.
이 배터리는 박테리아를 통해 산화·환원 반응을 일으켜 전력을 생산한다. 인체에서 생성되는 땀이 미생물 연료전지 동력으로 작동한다. 미국 정보기술(IT) 매체 디지털트렌드는 이번 연구가 신체에서 데이터를 수집해서 전송할 수 있는 웨어러블 기기를 위한 길을 열어 줄 수 있다고 전망했다. 운동 상태를 모니터링할 수 있는 티셔츠나 발걸음을 추적하는 양말 등 스마트 의류가 될 수 있다.
미국 뉴욕주립 빙햄튼대학교 최석흔 교수 연구팀은 박테리아로 작동하는 유연하고 신축성 있는 섬유 형태 미생물 연료 전지를 개발했다. (사진=빙햄튼대학교) |
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배터리 양극과 음극은 분리막 없이 단일한 챔버 안에 구성된다. 음극은 전도성과 친수성이 높은 소재로, 액체 상태의 박테리아 세포로부터 전기 반응을 극대화할 수 있도록 만들어졌다. 연구팀은 6.4μW/㎠ 최대 출력과 52μA/㎠의 전류 밀도를 확보했다. 이는 다른 유연한 종이 기반의 미생물 연료 전지와 유사한 수준이다. 또 늘리거나 구부리는 테스트에서도 배터리 작동이 안정되는 것을 확인했다.
미생물 연료 전지는 에너지 밀도는 크지 않지만 안정되고 수명이 길어 웨어러블 제품에 적합한 전력원이 될 수 있을 것으로 연구팀은 내다보고 있다.
최 교수는 “실시간 정보를 수집하기 위해 다양한 환경에 쉽게 통합되는 유연하고 신축성 있는 전자 제품 요구가 많다”면서 “지속 가능하고 재생 가능하며 환경 친화형의 소형 미생물 연료 전지는 유용한 에너지 기술이 될 수 있다”고 설명했다.
최 교수는 이전에도 타액으로 구동되는 종이 형태의 미생물 연료 전지 등 바이오 배터리 관련 연구 결과를 발표했다. 미생물 기반 접이식 종이 배터리와 별 모양 배터리 디자인 등을 개발하기도 했다.
정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com
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