최동휘 부교수

바람, 물, 진동, 왕복운동 등 일상 속에서 버려지는 기계적 에너지를 전기로 전환하는 지속 가능한 에너지 하베스팅 기술을 연구합니다. 압력에 따라 마찰력을 조절하는 회전형 발전 소자를 개발했으며, 정전기 방식(TENG)과 전자기 방식(EMG)을 기계적으로 융합한 하이브리드 발전 소자(STEP) 기술을 구현했습니다. 이를 바탕으로 휴대용 하이브리드 발전 소자, 바람·왕복운동·다축진동 에너지 수확장치, 마찰대전 발전 배수지 물탱크 등으로 응용 범위를 확장했습니다. 터치 인식 정확도 98% 이상을 달성했으며 이를 이용한 기능성 LED 구동을 입증했습니다. 바람 에너지 수확장치, 왕복 운동 에너지 수확장치, 다축 진동 에너지 수확장치, 마찰대전 발전 가능한 배수지 물탱크 등 관련 등록 특허를 다수 확보했습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 5-6 수준으로 실증 단계에 있습니다.

고체 간 접촉뿐 아니라 액체와 고체 간의 접촉에서 발생하는 정전기(마찰전기) 현상을 학술적으로 규명하고 응용하는 연구를 수행합니다. 세계 최초로 22개 액체를 대상으로 액체 마찰 대전열(triboelectric series)을 정립했으며, 다공성 구조체를 이용해 신호를 50배 증폭하는 기술과 액체 접촉대전 특성 측정장치를 개발했습니다. 이 성과는 반도체 세정 액체 선택 가이드, 무전력 정수 시스템, 대전방지 세포배양 플랫폼, 접촉 마찰대전 억제 세척제 조성물, 접촉정전촉매 기반 수처리 시스템 등으로 응용되고 있습니다. 한국기술교육대학교 박성제·라문우 교수팀과 무전력 정수 시스템을 공동 개발했고, 포항공과대학교 김동성 교수팀과 액체 마찰 대전열 정립을 협업했으며, 대만 국립칭화대학교 Zong-Hong Lin 교수와 액체 기반 정전 소자 신호 증폭 연구를 진행했습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 4-5 수준입니다.

배터리 수명의 한계를 극복하기 위해 인체 움직임과 생체역학적 에너지를 활용한 자가발전 기술을 연구합니다. 기계적 좌굴(Buckling)을 이용한 3D 압저항 센서, 단일 코팅 공정 기반 고정밀 자가발전 촉각 센서, 무전원 전기자극 인가 치료용 밴드, 하이브리드 액적 기반 에너지 하베스터를 개발했습니다. 이를 로봇용 촉각 인터페이스, 족압을 실시간 측정하는 건강 모니터링 기기, 재활 및 상처 치료용 무전원 전기자극 밴드, 휴대형 미세 액적 분무장치에 적용하고 있습니다. 전남대학교 라윤상 교수와 고정밀 자가발전 촉각 센서를 공동 개발했습니다. 자가발전 촉각 센서는 인식 정확도 98% 이상을 달성해 2025년 SusMat에 게재되었고, 무전원 전기자극 인가 치료용 밴드는 특허 등록을 완료했습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 5-6 수준입니다.