련잎 표면의 미세구조를 리용해 비방울이나 이슬같이 적은 량의 물방울에서 전기에너지를 만들어내는 발전기가 개발됐다.

국제학술지 《나노 에너지》 최근호에 실린 이 연구결과에 따르면 련잎의 구조를 옮긴 물방울 기반 발전기를 개발해 최대 능률인  13.7%를 달성했다고 한다.

물방울 기반 발전기는 물방울이 고체 표면에 닿을 때 전기가 만들어지는 원리를 리용하는 발전기이다. 물방울이 고체 표면을 만날 때 발생하는 정전기에서 전기를 얻어낸다. 비방울이나 안개, 이슬과 같은 마이크로리터 단위 물에서도 전기를 얻어낼 수 있어 일상생활에서 전기를 모으는 데 활용될 것으로 기대됐다. 지금까지 개발된 물방울 기반 발전기는 100μL 이상의 큰 물방울이 있어야만 전기를 얻을 수 있어 활용도가 떨어졌다.

이번에 연구팀은 표면이 물에 젖지 않는 련잎의 미세구조를 도입해 비방울 크기인 6μL 부피 물방울로도 전기를 얻어내는 데 성공했다. 련잎은 표면이 미세한 돌기로 덮여있다. 물방울보다 작은 돌기가 물과 접촉력을 줄여 물방울이 동그랗게 뭉쳐 미끄러지게 한다. 물방울이 빠르게 튕겨나가면서 정전기의 힘이 더 커져 전기 수확 능률도 늘어난다. 연구팀의 발전기는 기존 발전기 최대 능률인 11%보다 높은 13.7%를 기록했다.

새로 개발된 발전기는 비가 내리는 것처럼 물을 뿌렸을 때도 작동하는 것으로 나타났다. 물의 산성도에 따라 발전량이 달라 비방울의 산성도를 확인하는 데도 활용할 수 있었다. 오염된 물에서도 깨끗함을 유지하는 련잎의 특성인 자가 세정 능력도 갖춰 오염이 잘되는 실외환경에서도 작동할 수 있다.

　　이번 연구는 강수환경에서 발전기의 에너지 수확능력을 검증했을 뿐만 아니라 비방울 산성도 경보 감응기로도 활용할 수 있음을 확인했다. 안개나 이슬처럼 주변에서 쉽게 보이는 환경에 맞게 설계하면 환경 감시통제가 가능한 감응 시스템을 구축할 수 있을 것으로 전망된다. 외신