[과학 오딧세이]

성냥갑 크기로 접는 종이 배터리 나왔다

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미국에서 활동하는 한국인 과학자들이 종이로 만든 배터리를 공개했다. 성냥갑 크기로 접히는데다, 제작 비용도 단돈 5센트(약 55원)에 불과하다. 무엇보다 친환경적이라는 장점도 있어 주목된다.

미국 빙햄튼 뉴욕주립대 전자컴퓨터공학과 최석흔 교수와 이한근 연구원은 박테리아를 이용해 전기를 생산하는 배터리를 종이로 만드는 데 성공했다고 학술지 나노 에너지(Nano Energy) 최근호에 발표했다.

종이는 어디서든 쉽게 구할 수 있는데다, 잘 접히고 자연에서 분해되는 등 장점이 많다. 기존에 종이로 만든 바이오 센서 등이 개발됐지만, 배터리를 따로 연결해야 작동이 가능했다. 연구진은 종이로 만든 기기들이 스스로 작동할 수 있게 하는 배터리를 만드는 것을 목표로 연구를 진행했다.

연구진은 박테리아의 호흡을 이용해 전기를 만드는 시스템을 종이 위에 구현했다. 박테리아는 더러운 물에 있는 유기물을 이용해 신진대사를 한다. 버리는 물 한 방울이면 전기를 만들 준비가 완료되는 셈이다. 특히 종이는 물을 흡수하는 성질이 있기 때문에 따로 펌프나 관을 연결할 필요도 없다.

연구진은 종이 끝에 니켈을 뿌리고, 탄소 페인트로 프린트하는 방식으로 양극재와 음극재도 간단히 만들었다. 물을 머금는 구역은 왁스로 경계를 만들어 구분했다. 이런 작업을 모두 하는 데 들어간 돈은 개당 5센트에 불과했다.

이 배터리는 성냥갑만한 크기의 정사각형 모양으로 접었다가 사용할 때 펼치는 방식으로 제작됐다. 크기도 작고 갖고 다니기도 편한 셈이다. 이 배터리 기술은 아프리카 등 저개발국에서 활동하는 의료진 등에게 유용하게 쓰일 전망이다. 자원이 한정된 오지에서 질병 예방과 진단을 위한 기기를 사용할 때 간편한 에너지원으로 쓸 수 있기 때문이다.

연구진은 앞으로 이 종이 배터리에 분석 대상을 밝게 비출 발광다이오드(LED)를 다는 것 등도 가능하다고 덧붙였다. 연구진은 미국과학재단(NSF)으로부터 30만 달러(약 3억3000만원)를 지원받기도 했다. 연구진은 “폐수는 물론 포도당이나 음료수, 소변 등 다양한 유기물을 이용해 전기를 만들 수 있는 것이 장점”이라면서 “종이에 구현한 3차원 미세유체 기술은 앞으로 액체 기반 연료전지 배터리 등에 쓰일 수 있다”고 말했다.
 

[출처] http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2015/06/12/2015061201670.html