조지영 GIST 교수팀, 유기 다층 박막 구조 도입···'다층 유연소자' 개발
한국연구재단(이사장 조무제)은 조지영 GIST(광주과학기술원) 연구팀이 화학적 성분이 다른 유기물 박막을 교대로 쌓은 '유기 다층 박막 구조'를 도입해 열전소자를 개발했다고 4일 밝혔다.
휘어지는 특성을 지닌 유연한 열전소자는 버려지는 열을 전기로 바꿀 수 있는 신재생 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 유연한 열전소자는 전기 전도도가 낮아서 전기가 잘 전달되지 않는다.
이에 연구팀은 유기 열전 소자 전기전도도와 열을 전기 에너지로 바꾸는 전환율을 높이기 위해 유기 다층 박막 구조를 활용했다.
연구팀은 전기 전도도와 제벡 계수(물질 내부에 있는 온도차에 따라 발생하는 전압을 결정하는 물질 고유 계수) 사이 반비례 관계가 거의 없는 유연한 유기물을 도입했으며, 다층으로 쌓아 전기 전도도를 높였다.
또 한 층이 20나노미터(nm) 이하의 서로 섞이지 않는 서로 다른 종류의 유기 박막을 번갈아가며 쌓은 유기 다층 박막을 통해 소자의 전기 전도도와 효율을 동시에 향상시켰다.
조 교수는 "유기 다층 박막은 기존 유기 박막 제조 방법에 복잡한 공정 추가 없이 제조 가능하기 때문에 유연한 유기 열전 소자에 곧바로 적용이 가능하다"며 "의복이나 비닐하우스 등 웨어러블 신재행 에너지 소자 상용화에 중요한 전환점이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.
이번 연구결과는 환경과학분야 국제 학술지인 '에너지 엔 인바이런멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science)' 8월 31일자에 실렸다.
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