담벼락 붉은벽돌 고분자 코팅하니…비상용 '에너지 저장고' 탈바꿈

벽돌의 미세한 구멍을 전도성 고분자로 코팅하는 기술 개발 디알시 연구실 연구진이 PEDOT 코팅 벽돌로 초록색 발광 다이오드를 켰다. (워싱턴대학교 세인트루이스 화학과의 디알시연구실 제공(D'Arcy laboratory, Department of Chemistry, Washington University in St. Louis)) 2020.08.12 /뉴스1
(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 주택과 담벼락에서 쉽게 볼 수 있는 붉은 벽돌을 '에너지 저장고'로 탈바꿈하는 기초 기술이 개발됐다. 연구진은 벽돌에 저장한 에너지로 LED 조명을 작동시키는 데 성공했다. 이번 기술은 비상용 전력원을 확보하고 공간활용도를 높이는 방향으로 활용될 수 있다.

미국 미주리주의 워싱턴 대학교 화학과의 줄리오 디알시(Julio M. D'Arcy) 연구진은 이같은 연구 결과를 12일 국제학술지 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 발표했다.

태양열을 흡수하고 저장하는 성질을 이용해 벽돌을 건축 용도 외에 냉·난방에 응용하는 시도는 있었지만, 전기적 활용 시도는 거의 없었다.

연구진은 벽돌 내부의 미세한 구멍을 나노 섬유로 구성된 중합체 페돗(PEDOT)으로 코팅하는 방법을 개발했다. 중합체 PEDOT은 전기가 흐를 수 있는 성질을 가진 고분자 물질이다. 이렇게 코팅된 벽돌은 일종의 이온 스펀지 역할을 하며 전기 에너지를 저장하게 된다.

연구팀을 이끄는 디알시 조교수는 "이번에 개발된 기술은 일반 벽돌이나 재활용 벽돌에도 이용할 수 있다"며 "이번 연구에 쓰인 벽돌은 인근의 건축자재 체인점에서 쉽게 구할 수 있는 것으로 하나에 65센트였다"고 밝혔다.

붉은 벽돌의 색은 산화철을 이용한 적색 안료가 쓰이는데, 이 산화철이 고분자 반응에서 중요한 역할을 한다는 게 연구진의 설명이다. 이들의 계산에 따르면 에너지 저장 벽돌로 만든 벽은 상당한 양의 에너지를 저장할 수 있다.

디알시 조교수는 "코팅 벽돌은 비상 조명에 전력을 공급하는 데 유용하게 쓸 수 있다"며 "약 50개의 벽돌은 5시간 동안 비상 조명에 전력을 공급할 수 있다"고 밝혔다.

이어 "벽돌 벽을 한 시간 내에 수십만 번 충전 할 수 있는 점은 또 다른 장점"이라며 "몇 개의 벽돌을 연결해 소형 전자 센서에 전원을 공급할 수 있을 것"이라고 예상했다.

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