한국기계연구원 나노디스플레이연구실의 현승민 책임연구원 팀과 경북대 정수환 교수 연구팀은 해수에 포함된 나트륨 이온을 이용해 지속적으로 전기를 생산할 수 있는 에너지 하베스터를 개발했습니다. 이 기술은 바닷물을 전해질로 활용하며, 다중벽 탄소나노튜브와 산화 그래핀 필름을 양극과 음극으로 사용해 이온 이동을 통해 에너지를 생성합니다. 기존 물 기반 하베스터보다 4.2배 높은 전력 밀도를 기록했으며, 외부 에너지 투입 없이 자가 충전이 가능해 친환경적인 에너지 생산 시스템으로 주목받고 있습니다. 이러한 시스템은 바다 환경 모니터링 센서 등에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

연구팀은 기존 하베스터의 한계를 극복하고 지속적인 에너지 생산을 가능하게 했습니다. 기존 시스템은 물의 기계적 움직임이 필요하거나 외부 에너지가 지속적으로 투입되어야 했지만, 이번 연구에서는 해수 속 나트륨 이온의 자연적인 이동만으로 전기를 생성하는 자가 충전 방식을 구현했습니다. 특히 바다와 같은 외부 에너지를 추가로 공급하기 어려운 환경에서도 지속적으로 활용할 수 있어, 해양 모니터링 센서나 소형 전자기기 등에서 에너지 공급 장치로 사용할 수 있습니다.

개발된 에너지 하베스터는 1cm³당 4.6mW의 전력 밀도를 가지고 있으며, 이는 기존의 이온 하이드로겔 기반 하베스터보다 4배 이상 높은 수치입니다. 또한, 면적을 확장하거나 여러 장치를 연결하면 더 많은 전기를 생산할 수 있어 다양한 응용 가능성을 지니고 있습니다. 이러한 기술은 친환경 에너지 하베스팅 분야에서 중요한 진전을 이룬 것으로 평가되며, 향후 에너지 자급 자족이 필요한 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 예상됩니다.