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연구팀은 낮은 풍속에서도 높은 출력을 낼 수 있는 ‘비접촉식 정전소자’를 개발하는 데 성공했다. 비접촉식 구조에서 폴리머 층 표면의 정전기 유도 현상을 분석한 것이다. 이를 통해 이온화 게이트를 연결했을 때 전압 증폭과 전자 증식이 발생한다는 점을 확인했다.
중앙대는 “연구팀은 단일 층 기준 최대 1.5kV, 2.5A의 피크 전압과 전류를 발생시킬 수 있으며, 층을 쌓는 형태로 구조를 확장하면 같은 입력 에너지에도 더 높은 전기 출력이 가능해 최고 21.2W/m2의 전력밀도를 지니는 정전 소자를 구현했다”고 설명했다.
연구팀이 구현한 소자는 접촉식 구조로 약한 움직임에도 작동할 수 있다. 낮은 풍속에도 높은 효율을 가지는 풍력 발전소자를 개발한 것이다. 연구팀에 따르면 해당 풍력 발전소자는 매우 낮은 바람 속도(4m/s 이하)에도 높은 전력 출력이 가능했다.
이번 연구는 한국연구재단 중견연구사업 등의 지원을 받아 수행했다. 이상민 교수는 “이번 연구성과는 낮은 에너지에서도 큰 출력을 발생시킬 수 있는 고효율 발전소자에 대한 연구로 이 연구를 통해 개발한 기술은 풍력 발전뿐만 아닌 다양한 분야에서도 응용이 기대되는 신기술”이라고 했다.
