성균관대 신소재공학부 백정민 교수 연구팀이 마찰전기를 별도 정류장치 없이 안정적인 직류로 변환하는 발전기(TDCG)를 개발했다. 세라믹 소재의 전기적 분극 원리와 전극 설계를 활용해 파고율을 1.143까지 낮췄고, 티탄산바륨 세라믹과 기능성 고분자 복합소재로 내구성을 높여 12만회 이상의 반복 마찰과 상대습도 99% 환경에서 25시간 동안 성능을 유지했다. 이를 바탕으로 문 개폐 감지, 온도 측정, 위치 추적 기능을 수행하는 배터리 없는 IoT 센서 시스템을 시연했다. 연구팀은 배터리 교체가 어려운 스마트 물류, 신선식품 운송, 산업시설 안전 점검 등에 적용 가능성을 기대했다.
핵심
- 별도 정류장치 없이 직류를 생산하는 마찰전기 발전기(TDCG) 개발, 파고율 1.143 달성
- 티탄산바륨 세라믹과 기능성 고분자 복합소재로 내구성 강화, 12만회 이상 반복 마찰 견딤
- 상대습도 99% 환경에서도 25시간 동안 안정적 전력 생산
- 문 개폐 감지·온도 측정·블루투스 위치추적을 수행하는 배터리 없는 IoT 센서 시스템 시연
원문이 밝힌 한계
- 연구팀은 배터리 없는 IoT 센서망의 산업현장 보급을 위해 실용화 연구를 이어갈 계획이라고 밝혔다



