‘종이배터리’ 국내 첫 개발… 문서뽑듯 프린트로 쓱쓱

이상영 UNIST 교수팀 개발
1만 번 충전해도 용량 유지

국내 연구진이 잉크젯 프린터로 종이 위에 얇고 유연한 배터리를 출력하는 기술을 개발했다.

울산과학기술원(UNIST)은 이상영 교수(에너지및화학공학부)팀이 일반 잉크젯 프린터를 이용해 문서를 출력하듯 배터리를 만드는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 전지의 모든 구성요소를 잉크 형태로 제조하고, 점도를 잉크젯 프린팅이 가능하도록 조절했다. 또 종이 위에 잉크가 번지거나 이탈하는 현상을 막기 위해 인쇄하기 전 종이 표면에 나노 크기의 셀룰로스 소재를 먼저 뿌렸다. 이렇게 출력한 배터리는 1만 번 충전과 방전을 반복해도 용량이 줄지 않았고, 150℃ 고온에서도 전지 특성이 그대로 유지됐다. 또 1000번을 구부려도 전지 성능에 변화가 없었다.

특히 이 기술은 컴퓨터로 디자인한 글씨나 그림 모양을 그대로 배터리로 출력할 수 있어 각종 사물인터넷(IoT) 기기에 활용할 수 있을 전망이다. 연구팀은 이 기술을 이용해 LED 램프를 켤 수 있는 종이 지도와 물 온도를 감지해 온도에 따라 다른 색의 등불을 켜는 유리컵 등을 실제로 제작했다.이상영 교수는 "주변에서 흔히 볼 수 있는 잉크젯 프린터와 A4 용지를 이용해 전지를 제조한 획기적인 사례"라며 "컴퓨터로 디자인할 수 있는 거의 모든 이미지를 전지로 구현한 것으로, IoT용 전원기술 개발에도 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 영국왕립화학회에서 발행하는 학술지 '에너지 및 환경 과학'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@