‘실내조명’으로 충전되는 ‘이차전지’ 나와…버려지는 조명 빛 ‘재활용’ 한다

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‘실내조명’으로 충전되는 ‘이차전지’ 나와…버려지는 조명 빛 ‘재활용’ 한다

이준기 기자   bongchu@
입력 2020-05-21 14:13

UNIST, 염료감응 광충전지 개발
낮은 조도에서 11.5% 광전변환효율 달성


국내 연구진이 실내조명에서 나오는 빛으로 무선 충전이 가능한 이차전지를 개발했다. 도심에서 버려지는 조명 빛을 전기로 바꿨다가 필요할 때 활용할 수 있는 '에너지 재활용' 시대를 가능케 하는 기술로 쓰일 전망이다.


울산과학기술원(UNIST)은 송현곤·권태혁 교수 연구팀이 어두운 조명에도 반응해 전기를 생산·저장까지 할 수 있는 '염료감응 광(光)충전 전지'를 개발했다고 21일 밝혔다.
염료감응 태양전지는 아주 작은 빛에 반응해 밝기가 낮은 실내조명에서 전기를 생산할 수 있다. 하지만 밝기 변화에 민감해 안정적으로 전력을 공급하려면 축전기를 사용해야 하고, 축전기 마저 전기용량이 적어 상용화에 어려움이 있었다.

연구팀은 축전기 대신 리튬 이차전지를 염료감응 태양전지에 접목해 더 많은 전기에너지를 저장하는 데 성공했다. 리튬이차전지를 양극으로, 리튬망간산화물 표면에 탄소를 주입해 음극으로 각각 사용함으로써 두 시스템의 에너지 준위를 맞추게 한 것이라고 연구팀은 설명했다.



연구팀은 또한 낮은 조도 환경에서 효과적으로 작동하는 '산화환원 중계물질'을 찾아내 광전변환 효율을 11.5%까지 달성했다.
송현곤 UNIST 교수는 "새로 개발한 염료감응 광충전 전지는 실내 조명에서 세계 최고 수준의 높은 에너지 변환과 저장 효율을 보였다"며 "광충전 전지 6개를 직렬로 연결해 실내조명으로 10분 충전한 후, 상용 사물인터넷 센서를 작동시키는 등 상용화 가능성도 높다"고 말했다.

한편 이 연구결과는 에너지 분야 국제 학술지 '에너지 및 환경과학' 표지논문(지난 20일)으로 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr

송현곤 UNIST 교수 연구팀이 실내조명으로 무선 충전할 수 있는 이차전지를 통해 사물인터넷 센서를 작동시키는 모습을 담은 '에너지 및 환경과학' 논문 표지.

UNIST 제공



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