- 마찰전기 나노 발전기 무선 토토사이트 콬 모니터링 시스템 개발
![장규림(왼쪽부터) KAIST 토토사이트 콬및전자공학부 석사과정과 권경하 교수가 센서를 들어보이고 있다.[KAIST 제공]](https://wimg.heraldcorp.com/news/cms/2025/06/09/news-p.v1.20250609.f2694a9b165e42e2a16afcf7b3405068_P1.jpg)
[헤럴드경제=구본혁 기자] 기후 변화와 지구온난화를 막기 위해서는 토토사이트 콬(CO2)가 ‘얼마나’ 배출되고 있는지를 정확히 파악하는 것이 핵심이다. 이를 가능하게 하는 것이 바로 토토사이트 콬 모니터링 기술이다. 국내 연구진이 외부 전력 없이도 토토사이트 콬 농도를 실시간 측정하고 무선으로 전송할 수 있는 시스템을 개발해 환경 모니터링 기술의 새로운 가능성을 열었다.
KAIST는 전기및전자공학부 권경하 교수 연구팀이 중앙대학교 류한준 교수팀과 공동연구를 통해, 주변의 미세 진동 에너지를 수확해 토토사이트 콬 농도를 주기적으로 측정할 수 있는 자가발전형 무선 모니터링 시스템을 개발했다고 9일 밝혔다.
지구온난화의 주요 원인인 토토사이트 콬 배출은 산업계의 지속가능성 평가 지표로 자리 잡고 있으며, 유럽연합(EU)은 이미 공장 배출량 규제를 도입한 상태다. 이러한 규제 흐름에 따라, 효율적이고 지속 가능한 토토사이트 콬 모니터링 시스템은 환경 관리와 산업 공정 제어에 필수적인 요소로 주목받고 있다.
그러나 기존 토토사이트 콬 모니터링 시스템은 대부분 배터리나 유선 전원에 의존하기 때문에 설치와 유지보수에 제약이 따른다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해, 외부 전력 없이 작동 가능한 자가발전 무선 토토사이트 콬 모니터링 시스템을 개발했다.
이번 시스템의 핵심은 산업 장비나 배관에서 발생하는 진동을 전기로 바꾸는 ‘관성 구동 마찰전기 나노발전기(TENG)’이다. 이를 통해 배터리 없이도 토토사이트 콬 농도를 주기적으로 측정하고 무선으로 전송할 수 있다.
연구팀은 4단 적층 구조의 관성 구동 마찰전기 나노발전기(TENG)에 탄성 스프링을 결합해 미세 진동을 증폭시키고 공진 현상을 유도, 13Hz, 0.56g의 가속도 조건에서 0.5㎽의 전력을 안정적으로 생산하는 데 성공했다. 생산된 전력은 토토사이트 콬 센서와 저전력 블루투스 통신 시스템을 구동하는 데 사용됐다.
권경하 교수는 “효율적인 환경 모니터링을 위해서는 전원 제약 없이 지속적으로 작동 가능한 시스템이 필수”라며 “이번 연구에서는 관성 구동 마찰전기 나노발전기(TENG)로부터 생성된 에너지를 바탕으로 주기적으로 토토사이트 콬 농도를 측정하고 무선으로 전송할 수 있는 자가발전 시스템을 구현했다”고 설명했다.
이어 “이 기술은 향후 다양한 센서를 통합한 자가발전형 환경 토토사이트 콬 플랫폼의 기반 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’에 6월 1일 게재됐다.
nbgkoo@heraldcorp.com