 ▲ (왼쪽부터) 전기공학과 김준동 교수, 윤주형 교수 ©박상도 기자 |
(브레이크뉴스인천 박상도 기자) 인천대학교가 6일, 공과대학 전기공학과 김준동 교수 연구팀은 최근 투명한 배터리 기술을 발표하여, 새로운 에너지 활용 기술에 대한 방안을 제시했다고 밝혔다.
인천대에 따르면, 차세대 전자기기의 패러다임을 전환할 수 있는 ‘투명 배터리’ 기술이 빠르게 발전하고 있다.
스마트 창문, 웨어러블 디바이스, 투명 디스플레이 등 미래형 전자기기에서 핵심 역할을 할 것으로 기대되며, 기존 불투명 배터리의 한계를 넘어서는 혁신적 에너지 저장 솔루션으로 주목받고 있다.
 ▲ 인천대 김준동 교수 연구팀, 차세대 투명 에너지 저장 기술 제시(사진제공:인천대학교)) ©박상도 기자 |
투명 배터리는 빛을 통과시키면서도 에너지를 저장할 수 있는 장치다. 일반적으로 가시광선 영역(400~700 nm)에서 50~80% 이상의 투과율을 확보해야 실질적인 ‘투명성’을 인정받는다.
이는 단순한 디자인 요소를 넘어, 카메라·센서·의료기기 등 광학적 기능을 유지해야 하는 장치에서 필수적인 조건이다.
연구에 참여한 전기공학과 윤주형 교수는 본 연구에서 코발트 파이라이트 박막 2D 물질을 이용한 에너지 변환 및 저장 기술을 개발하고 있으며, 향후 미래 기술은 ‘보이지 않게 일하는 스마트 에너지 시스템’의 확보에 근간을 두고 있다고 예측했다.
상용화를 위해서는 투명성과 에너지 밀도’관계의 근본적인 상반의 문제를 해결의 숙제를 가지고 있다.
활성 물질을 줄이면 투명도는 높아지지만 저장 용량이 감소하는 구조적 한계가 존재한다.
연구진은 이를 해결하기 위해 나노구조 설계, 초박막 전극, 패턴형 전극 배열 등 다양한 접근법을 시도하고 있다.
또한 투명 태양전지와 결합해 ‘자체 충전형 에너지 시스템’을 구현하려는 연구도 활발히 진행 중이다.
김준동 교수는 “투명 배터리를 포함한 에너지 저장 장치는 단순한 디자인 혁신을 넘어, 전자기기의 구조 자체를 바꾸는 ‘보이지 않는 전력원’으로 자리잡을 것”으로 예상하고 있다. 특히 스마트 윈도우, 증강현실(AR) 기기, 의료용 센서 등에서 거대하고 새로운 시장을 창출을 위한 기술을 준비하고 있다고 밝혔다.
이번 연구의 결과는 최근 Advanced Functional Materials 최신호에 ‘Extensive Review of Materials for Next-Generation Transparent Batteries and Their Design Strategies’제목의 총설 논문으로 게재되었으며, 새로운 에너지 활용 방안에 대한 관심을 받고 있다.
*아래는 위 기사를 ‘구글 번역’으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다.‘구글번역’은 이해도 높이기를 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.<*Below is the [full text] of the English article translated from the above article using 'Google Translate'. 'Google Translate' strives to improve comprehension. It is assumed that there may be errors in the English translation.>
Incheon National University Professor Kim Jun-dong's Research Team Presents Next-Generation Transparent Energy Storage Technology
-Break News Incheon Park Sang-do Reporter
On the 6th, Incheon National University announced that a research team led by Professor Kim Jun-dong of the Department of Electrical Engineering at the College of Engineering recently unveiled transparent battery technology, presenting a solution for new energy utilization technologies.
According to Incheon National University, 'transparent battery' technology, which can shift the paradigm of next-generation electronic devices, is rapidly developing. It is expected to play a key role in future electronic devices such as smart windows, wearable devices, and transparent displays, and is attracting attention as an innovative energy storage solution that overcomes the limitations of existing opaque batteries.
A transparent battery is a device that can store energy while allowing light to pass through. Generally, to be recognized as having substantial "transparency," a transmittance of 50–80% or higher must be secured in the visible light range (400–700 nm).
This goes beyond a mere design element and is an essential condition for devices that must maintain optical functions, such as cameras, sensors, and medical equipment.
Professor Ju-Hyung Yoon of the Department of Electrical Engineering, who participated in the research, stated that this study is developing energy conversion and storage technologies using 2D cobalt pyrite thin-film materials, and predicted that future technologies will be based on securing "smart energy systems that work invisibly."
For commercialization, there is the challenge of resolving the fundamental conflict between transparency and energy density. There is a structural limitation where reducing the active material increases transparency but decreases storage capacity.
To address this, the research team is attempting various approaches, including nanostructure design, ultrathin electrodes, and patterned electrode arrays. Furthermore, research is actively underway to realize a "self-charging energy system" by combining it with transparent solar cells.
Professor Kim Jun-dong predicts that “energy storage devices, including transparent batteries, will go beyond simple design innovation and establish themselves as ‘invisible power sources’ that change the very structure of electronic devices.” He further stated that they are preparing technologies to create massive new markets, particularly in areas such as smart windows, augmented reality (AR) devices, and medical sensors.
The results of this research were recently published in the latest issue of Advanced Functional Materials as a review article titled ‘Extensive Review of Materials for Next-Generation Transparent Batteries and Their Design Strategies,’ garnering attention for new energy utilization methods.
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