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고성능 에너지 디바이스로의 나노섬유 응용

전문가 제언: ○ 이산화탄소 가스 배출량의 삭감을 실현하기 위해서는 적어도 자동차의 연료 효율의 대폭 향상, 태양전지나 풍력발전 등 자연 에너지 이용의 대폭 확대, 분산형으로 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는 종합이용효율이 높은 연료 에너지원의 보급, 스마트 그리드 전력망의 구축, 이산화탄소 배출량을 대폭 감소시키는 석탄 화력발전기술 등의 복합적 대책이 필요하다.

○ 나노섬유는 일반적으로 섬유 축 방향의 보강 효과가 크고 탄소 재질 등의 섬유에서는 전기전도도가 크다. 또한 나노 사이즈의 특징으로서 단위체적당 표면적이 아주 크다. 더욱이 적당한 수단에 의해 섬유의 집합 형태나 배열방향을 제어하는 것도 비교적 용이하다. 이러한 특징을 살려 각종 고성능 에너지 디바이스 용도로서 나노섬유의 재료적 활용이 일부이기는 하지만 이미 실용화되고 있고, 향후 한층 더 실용화가 기대되고 있다.

○ 나노섬유 활용의 관점에서 보면 전극 재료용으로서는 카본나노튜브나 카본 나노섬유의 응용이 유망하다. 그것은 우수한 전기전도성, 보강 효과, 치수안정성 효과, 미세 분산 상태에서의 작용 효과, 미세 공격 유지 가능성 등의 성질을 가지고 있기 때문이다. 또한 세퍼레이터로서는 내열성 고분자의 나노섬유가 유망하다. 그것은 통상의 막 형에 비하여 큰 공극률과 작은 구멍 크기가 양립적으로 실현될 수 있기 때문이다.

○ 지구온난화 대책과 관련된 에너지 디바이스의 개발은 앞에서 설명한 이외에도 활발하게 이뤄지고 있다. 장차 나노섬유의 활용이 어느 정도까지 전개될지는 모르나 최근 연구되는 분야로는 리튬공기에너지, 리튬이온 커패시터, 진동 에너지 회수 디바이스 등이 연구 개발되고 있다.

○ 한국의 경우 각종 고성능 에너지 디바이스에 대한 연구 개발 및 실용화에 있어서는 세계 어느 국가에 비하여도 뒤지지 않는다고 판단된다. 그러나 핵심부품이나 첨단소재에 대하여는 미진하여 향후 적극적인 대처가 필요하다.

저자: Masuo
자료유형: 학술정보