슈퍼 커패시터 원천기술 확보
친환경 물질에 재활용도 가능
산림청 국립산림과학원은 UNIST와 공동연구를 통해 커피에 적신 휴지를 친환경 종이 배터리 ‘슈퍼 커패시터(super capacitor)’로 만드는 원천 기술을 확보했다고 27일 밝혔다. 슈퍼 커패시터는 전기에너지를 빠르게 저장하고 공급하는 대용량 배터리다.
이번 기술은 흘린 커피를 닦기위해 휴지를 사용하는 모습에서 아이디어를 얻었다.
공동 연구팀은 커피 속에있는 알칼리 금속이온을 활성화 촉매로 사용하는 방식으로 새로운 활성탄소를 생성, 커피에 적신 휴지를 가열해 친환경 종이 배터리 슈퍼 커패시터를 만들어냈다. 이번 기술 개발로 인체 유해성을 해결하고 제조 공정의 경제성을 높일 수 있게 됐다고 연구팀은 설명했다.
실험결과 커피 처리없이 종이만 태웠을 때 보다 2배나 높은 정전용량을 보였으며 1만회의 충·방전 후에도 전지용량이 일정하게 유지되는 등 배터리 수명이 더 길어지고 안정성이 뛰어난 것으로 나타났다. 또 일상생활에서 흔히 사용하거나 버려지는 휴지를 재활용할 수 있게 됐다.
공동 연구를 한 이상영 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수는 “커피 종이를 이용한 활성탄소 제조기술은 기존 유해 화학물질을 친환경 물질로 대체하고 제조 공정의 단순화로 경제성을 확보했다는 점에서 의미가 있다”라며 “종이 슈퍼 커패시터의 구현은 기존 전지의 구조적 한계를 극복할 수 있는 새로운 방향을 제시한 것”이라고 말했다.
한편, 이번 기술은 국내 특허출원을 마쳤으며 미국화학회에서 발간하는 SCI(과학논문인용색인) 국제저널인 ‘ACS(Applied Materials and Interfaces)’지 온라인 판에 게재됐다. 이형중기자 leehj@ksilbo.co.kr