엄숭호 성균관대 교수, 유전자 활용 고성능 에너지 저장 소자 개발

[캠퍼스人+스토리] 핵산 고분자를 사용해 기존 한계 극복

엄숭호 성균관대학교 교수(교신저자·왼쪽)와 Sekhar Babu Mitta(제1저자·오른쪽) /성균관대

엄숭호 성균관대학교 교수 연구팀이 쓸모없이 버려지는 유전자를 재활용해 고성능 에너지 저장 소자로 제작하는데 성공했다.

11일 성균관대에 따르면 연구팀은 유전자인 핵산 고분자를 사용해 기존 전해질 물질의 한계점을 극복하는 고성능 녹색 에너지 저장 장치를 개발했다. 이 장치는 향후 인체 부착용 웨어러블 유연 전자 시스템에 활용될 것으로 기대된다.

엄 교수 연구팀은 살아있는 유기체의 DNA가 에너지 저장 응용 분야에 매우 바람직한 구조적·전기화학적 및 자체 조립 특성이 있다는 것을 발견하고 천연 다당류(아가로스, 알긴산, 리그닌)와 연어·닭·인간 등 여러 종(種)의 게놈 DNA의 하이브리드 겔 전해질을 만들었다.

연구팀이 개발한 에너지 저장 장치는 성능과 기능을 향상할 수 있는 고유한 물리적 특성과 기능적 다양성을 갖추고 있다. 아울러 생물학적 시스템으로 만들어져 화학적으로 안정하고 독성이 없으며, 우수한 이온 전도성을 가져 뛰어난 에너지 저장 성능을 제공한다.

연구팀은 "73.27 mS/cm의 높은 이온 전도도를 입증하고 하이브리드 겔의 구성 요소 간의 시너지 특성을 활용해 425 F/g의 최대 비정전 용량을 나타내는 혁신적인 에너지 저장 장치를 위한 길을 열었다"고 설명했다.

엄숭호 성균관대 교수는 "어류 가공 산업에서 피부, 뼈, 머리 등 대부분은 바이오 폐기물로 버려져 심각한 환경 오염의 원인으로 지목받고 있다"며 "쓸모없이 버려지는 유전자를 재활용해 값지고 의미 있는 에너지 저장 소자로 만들 수 있을 것"이라고 설명했다.

엄 교수는 이어 "LED, 디지털시계, 소형 자동차 및 모터 팬과 같은 다양한 전자 부품에 쉽게 적용할 수 있어 에너지 저장 산업에 혁명을 일으키고, 지속 가능하고 친환경적인 에너지 저장 장치의 새로운 지평을 열 수 있을 것"이라고 강조했다.