지속적 변형 압력에도 안정성 뛰어난 축전기 개발

GIST-캘리포니아공대 연구팀
모양 62.5% 변형돼도 안정성 유지

전기자동차의 배터리, 심하게 흔들리는 우주선 내 전자장치, 플렉시블 디스플레이 등 지속적인 변형 압력을 받는 환경에서도 안정성이 뛰어난 축전기를 국내외 공동 연구진이 개발했다.

한국연구재단은 김봉중 광주과학기술원(GIST) 교수와 줄리아 그리어 캘리포니아공대 교수 연구팀이 슈퍼컴퓨터, 광대역 무선통신, 고전압 장치 등에 적합한 ‘메타구조 축전기(커패시터)’를 개발했다고 8일 밝혔다.

연구팀이 개발한 축전기는 일부 구조의 낮은 유전율(誘電率)을 특징으로 한다. 예를 들어 배터리는 복층으로 셀을 쌓아 패키징 하는데, 1층과 2층 사이에 전기가 흐르지 않아야 좀 더 안정적이다. 연구진은 자연 물질의 배열을 인공적으로 바꾼 ‘메타물질’을 활용해 공기보다 겨우 1.5배만큼만 전기가 더 통하는 초저 유전율을 구현했다. 연구진은 축전기 모양의 62.5%를 변형시키거나 압축 시험을 100번 시행했을 때도 안정성이 유지됐다고 설명했다.