'그래핀', 시계 배터리 교체 안 해도 돼?!
'그래핀', 시계 배터리 교체 안 해도 돼?!
  • 이승아
  • 승인 2018.01.02 14:21
  • 조회수 15052
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그래핀이 미래 에너지가 될까요? '기적의 물질'이라 불리는 그래핀은 흑연의 한 ‘층’ 혹은 ‘막’을 말합니다. 한국나노기술원이 제공하는 자료를 보면 그래핀은 0.2nm의 두께를 가지고 있어 굉장히 얇지만 강도가 센 물질입니다. 열전도성이 높고 전자 이동도 빨라 반도체 산업에서 주목받고 있는 신소재입니다. 

 

미국 아칸소대학(University of Arkansas) 과학자들이 그래핀의 움직임을 연구해 학술지 <Physical Review Letters>에 그 결과를 발표했습니다. 아칸소 대학의 폴 티바도(Paul Thibado)교수와 그의 학생들이 STM(Scanning Tunneling microscope) 기계를 이용해 그래핀의 움직임을 관찰했습니다. 마이크로미터(μm) 정도의 작은 입자들이 불규칙하게 움직이는 브라운 운동뿐만 아니라, 그래핀층 자체의 움직임과 동시에 움직이는 원자들의 운동 또한 발견했다고 합니다.

 

 

티바도 교수는 "이러한 그래핀의 운동이 2차원 물질을 저장가능한 에너지 자원으로 바꾸어 준다"고 <Research Frontier>와의 인터뷰에서 말했습니다. 10μm 사이즈의 그래핀 층을 이용해 연구진은 10μW의 에너지를 손실 없이 계속적으로 만들어냈다고 합니다. 깨끗하고 제한 없는 에너지 자원의 가능성을 엿볼 수 있습니다.

 

STM을 통해 디바도 교수가 관찰한 그래핀 한 층. 출처:Research Frontier

티바도 교수는 이 운동이 우리가 쓰는 배터리를 어떻게 대체할 수 있는지 설명합니다. Vibration Energy Harvester(VEM)라 불리는 걸 이용해 두 전극 사이에서 음전하를 띤 그래핀 층이 교류를 만들어 내는 걸 보여줍니다. 그는 "만약 이런 성질을 가지고 있는 손목 시계를 만든다면 시계의 배터리를 영영 교체할 필요가 없다"고 말합니다.

 

그래핀은 태양광 전지나, 얇은 텔레비전 스크린 등 여러 용도로 사용 되고 있습니다. 개발이 더 될 경우, 실제로 배터리를 대체하는 용도로도 사용될 수 있겠네요.



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