세계적 학술지 Chemical Engineering Journal에 연구 성과 게재
  • ▲ 한국기술교육대학교(KOREATECH) 메카트로닉스공학부 박진형 교수.ⓒ한기대
    ▲ 한국기술교육대학교(KOREATECH) 메카트로닉스공학부 박진형 교수.ⓒ한기대
    한국기술교육대학교(KOREATECH)는 메카트로닉스공학부 박진형 교수 연구팀이 한국기계연구원 권순근 책임연구원 연구팀과의 공동 연구로 섬유 기반 고효율 나노에너지 발전기(TENG) 개발에 성공했다고 17일 밝혔다.

    연구 결과는 세계적 학술지 Chemical Engineering Journal(IF 13.4) 최신호(2025년 5월 온라인판)에 실렸다.

    논문 제목은 “Transfer of laser induced graphene onto the surface of cotton fabric: An efficient electrode for triboelectric nanogenerator”로 박진형 교수(교신저자), 타파스 박사(박사후 연구원, 제1저자), 권순근 책임연구원(공동 교신저자)이 공동으로 연구를 이끌었다.

    이번 연구에서는 면(Cotton) 섬유에 레이저 유도 그래핀(LIG)을 성공적으로 전사한 CLIG-TENG(면/LIG 기반 TENG)를 구현해 기존 알루미늄 전극 기반 TENG 대비 전압은 160%, 전류는 150%, 출력 전력은 190% 향상된 성능을 기록했다.

    특히 이번 기술은 기존 LIG가 PI(polyimide) 등 한정된 기판에만 제작 가능했던 한계를 뛰어넘어, 면과 같은 섬유 소재에 고결정성 LIG 전극을 열전사(thermal printing) 방식으로 구현해 유연하고 효율적인 에너지 소자 제작 가능성을 열었다. 

    이는 향후 웨어러블 헬스케어 센서 및 친환경 에너지 수확 기술로의 확장성에서도 주목받고 있다.

    이번 CLIG-TENG는 손목, 무릎, 허벅지, 후두 등의 미세한 생체 신호를 고감도로 감지할 수 있는 성능을 보여, 스마트 재활치료 센서, 음성 진단 센서, 차세대 웨어러블 전자기기용 에너지 자가 공급원 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 기대된다.

    박진형 교수는 “이번 연구는 친환경 고성능 웨어러블 에너지 소자 상용화를 위한 기술 기반을 마련한 것”이라며, “향후 대면적 LIG 전극 전사 공정의 고도화와 머신러닝 기반 헬스케어 신호 분석 시스템 개발 등 후속 연구를 적극 추진할 계획”이라고 밝혔다.