국내 연구진이 메타물질로 압전 에너지 수확의 효율을 높이는 방법을 소개했다.

포스텍 기계공학과·화학공학과 노준석<사진> 교수·기계공학과 이건·이동우 연구팀은 성균관대 신소재공학과 김미소 교수와 함께 압전 에너지 수확의 효율을 높이는 방법론을 정리해 물리 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션즈 피직스(Communications Physics)’에 최근 발표했다.

압전 에너지 수확은 이전부터 활발하게 연구돼왔지만, 얻을 수 있는 전기 에너지의 양이 적어 실생활에 적용하기 어렵다는 한계가 있었다.

효율이 높은 전기 에너지를 얻기 위해선 파동 에너지를 구조물의 특정 부분에 모을 방법이 필요했다.

연구팀은 메타물질(metamaterial)과 음향양자결정(phononic crystal)을 이용해 이를 실현할 방법을 비교·정리했다.

두 물질은 인공적으로 설계된 단위 원자가 주기적으로 배열됨으로써 자연계에 존재하지 않던 기이한 특성을 보이는 물질이다.

물질이 가지는 주기성과 외부에서 가해지는 파장을 적절히 조절하면 파동 에너지를 한 곳에 모을 수 있다.

노준석 교수는 “이번 연구는 압전 에너지 수확을 연구하는 데 필요한 물리적 성질을 이해하기 위한 이정표가 될 것”이라며 “압전 에너지가 친환경·신재생에너지 자원으로서 스마트 센서, 저전력 무선 통신, 사물 인터넷 등 일상생활에서 광범위하게 적용되길 기대한다”고 말했다.