경희대 GRRC센터, 유연한 반도체 소재 활용한 차세대 에너지 수확 기술 개발

사진제공=경희대학교 지역협력연구센터(GRRC)

경희대학교 지역협력연구센터(GRRC)는 몸에 착용할 수 있는 유연한 반도체 소재를 활용해 일상의 움직임을 전기에너지로 바꾸는 차세대 에너지 수확 기술을 개발하고, 지난 4월 국제 학술지 Advanced Fiber Materials에 관련 연구 논문을 게재했다고 8일 밝혔다.

이번 연구는 실리콘 계열의 유연한 물질(PDMS)과 특수 고분자(PVDF-HFP)를 머리카락보다 얇은 나노섬유 형태로 결합해 복합 필름을 만든 것이 핵심이라고 경희대 GRRC 연구진은 밝혔다.

이 필름을 활용한 나노발전기 소자는 종이처럼 부드럽게 휘어지면서도 외부의 누르는 힘이나 진동을 감지해 전기를 만들어낸다. 연구진은 이 소자로 수집한 신체 활동 데이터를 스마트폰으로 실시간 전송하는 데 성공했다.

이를 통해 옷이나 피부에 부착해 건강 상태를 관리하는 웨어러블 헬스케어 기기나 운동량을 측정하는 장치에 활용될 전망이다. 또 차량의 속도 감지나 이동 방향 탐지 등 자율주행과 스마트 모빌리티 분야로도 응용 범위가 넓다.

연구진은 “이번 성과는 단순한 소재 연구를 넘어 실제 산업 현장에 적용할 수 있는 반도체 융합 기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다”면서 “유연성과 고성능을 동시에 요구하는 미래형 전자 기기의 핵심 원천기술이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편, GRRC는 경기도가 지역 중소기업 경쟁력 강화를 위해 추진하는 대표 산학협력 사업으로, 대학의 연구 자원과 기술력을 활용해 응용기술 개발과 전문인력 양성을 지원하고 있다. 1997년 시작된 이후 현재까지 27년간 운영되며 경기도와 용인시의 지원을 받고 있다. 경희대 GRRC센터는 개방형 연구개발(R&D) 환경을 구축해 도내 반도체 기업의 글로벌 밸류체인 진입과 산업 생태계 고도화를 지원하고 있다.

경희대 관계자는 “센터를 통해 글로벌 수준의 반도체 연구·개발·생산 거점을 구축할 것으로 기대한다”며 “차세대 반도체 구현을 위한 첨단 소재와 소자, 공정, 장비 개발 지원은 물론 전문인력 양성에도 지속적으로 노력하겠다”고 말했다.