기계공학부 최덕현 교수 국제 공동연구팀, 마찰전기 분야

10년간의 논문 집대성한 메가 리뷰 논문 게재

- 국제학술지 ACS Nano 보조 표지논문으로 선정

- 관련 분야 전 세계 석학들과 공동연구

▲ (왼쪽부터) 기계공학부 최덕현 교수, 신소재공학부 백정민 교수, 조지아공과대 신소재공학부 Zhong Lin Wang 교수

기계공학부 최덕현 교수 연구팀은 마찰전기(Triboelectric nanogenerators) 분야에서 지난 10년간의 연구성과를 분석하여 마찰전기의 잠재력을 조명하고 상용화를 앞당기기 위한 향후 10년의 연구 방향을 제시한 메가 리뷰 논문을 세계적인 저명 학술지 ACS Nano(IF: 18.027 JCI 상위 3.74%)에 게재했다고 7일 밝혔다.

'마찰전기'는 미래 기후 변화와 에너지 관련 환경 문제를 대비하기 위해 ‘정전기’를 이용하여 에너지를 수집하는 기술이다. 마찰전기는 2012년 처음 보고된 이래 지난 10년간 버려지는 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하기 위한 매개로써 이와 관련된 활발한 연구가 진행되고 있다.

연구팀은 지난 10년간 보고된 800편 이상의 기존 연구를 분석해 마찰전기 분야의 역사와 이론부터 응용 사례 및 연구 방향 등을 제시하며 해당 분야 연구를 한 편의 논문에 집대성하였다.

특히 이론, 소재, 디바이스, 시스템, 회로, 응용 등을 세분화하여 분석하고 연구 방향을 담은 로드맵을 제시하였다. 또한 기존 연구에서의 이슈들을 정의하고 상용화를 앞당기기 위한 특화 기술에 대해 논의하여 최적의 응용방안을 소개하는 등 연구 동향과 전망을 제시하였다.

마찰전기 분야를 개척한 Zhong Lin Wang 교수는 "마찰 전기 분야는 다양한 기술과 산업에 전 세계적으로 영향을 끼치고 있으며 현재 12,000명 이상의 과학자들이 83개국에 분산되어 연구가 진행되고 있다"고 말하며 "이번 메가 리뷰는 △웨어러블 전자 장치 △인간-기계 인터페이스 △사물 인터넷 △로봇 공학 △의학 △환경 보호 및 보안 분야에서 광범위하게 응용될 마찰전기 분야에 대한 가장 완전한 최신 리뷰를 제공한다"라고 밝혔다.

성균관대 최덕현 교수는 "이번 연구를 통해 전 세계 석학들과 마찰전기의 상용화를 위해 논의하는 과정에서 한국이 그 중심에 있다는 것을 확인할 수 있었다"며 "앞으로도 해당 분야의 석학들과 힘을 합쳐 마찰전기가 인류의 발전에 기여할 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.

이번 논문은 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 산업통상자원부, 대만 국가과학기술위원회의 지원으로 수행되었으며 국제학술지 ACS Nano에 지난 5월 23일(화)에 온라인 게재되어 보조 표지 논문 및 주목해야할 논문으로 선정되었다.

이번 연구는 기계공학부 최덕현 교수 연구팀에서 이끌었으며 신소재공학부 백정민 교수와 노벨물리학상 후보로 거론되는 조지아공과대 Zhong Lin Wang 교수가 공동교신저자로, 경희대학교 기계공학과 최동휘 교수, 가천대학교 기계공학과 이영훈 교수 및 국립대만대학교 Zong-Hong Lin 교수가 공동제1저자로 이름을 올렸다. 아울러 마찰전기 분야를 선도하는 전 세계 80여 명의 석학들과 공동으로 수행되었다.

※ 논문명: Recent Advances in Triboelectric Nanogenerators: From Technological Progress to Commercial Applications

※ DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.2c12458

※ 저자명: 최덕현, 백정민, 종린 왕(교신저자), 최동휘, 이영훈, 종홍 린(제1저자), 69명의 공동저자