공기 중 습도로 전기를 만드는 수분 발전기의 성능을 100배 이상 높인 기술이 개발됐다.

포항공대(POSTECH)는 화학공학과 전상민 교수, 통합과정 송민재씨 연구팀이 수분 발전기의 출력과 구동시간을 늘린 '연쇄적 이온-레독스 증폭 메커니즘'을 구현한 소자를 개발했다고 25일 밝혔다.

사람이 숨을 내쉴 때 나오는 수증기, 공기 중에 떠 있는 습기는 전기의 원료가 될 수 있다.

지금까지 개발된 기술로도 습기로 전기를 만들 수 있지만 그 기술의 성능은 약했다.

수분이 흡착되며 이온이 확산할수록 전하를 운반할 수 있는 이온이 줄고 축적된 이온이 추가 확산을 막아 성능이 급격히 떨어졌기 때문이다.

연구팀은 음전하 고분자와 양전하 고분자를 쌓고 카본 전극에 전도성 고분자 등을 결합한 새로운 장치를 제작했다.

이 장치는 공기 중에 있는 수분을 흡수하면 단계적으로 반응이 이어지는 '연쇄적 이온-레독스 증폭 메커니즘'이 작동해 전력을 만든다.

연구팀은 이 장치가 기존 장치보다 약 100배 향상된 성능을 보여줬다고 밝혔다.

연구팀이 개발한 소자를 8개 직렬로 연결하면 9밀리와트(㎽)의 전력으로 블루투스 이어폰이 구동된다.

이 기술은 태양광이나 풍력발전 등과 달리 날씨와 관계없이 공기만 있으면 전기를 생산할 수 있어 다양한 분야에 적용할 수 있다.

이번 연구는 국제 학술지인 '나노 에너지' 온라인판에 실렸다.

전상민 교수는 "공기 중 수분은 어디에나 존재하는 무한한 자원"이라며 "이번 연구는 친환경 자가발전 기술의 실사용과 상용화에 한 걸음 더 다가선 성과"라고 말했다.