뱀의 비늘처럼 부드럽게 휘어지고 늘어나 소프트 로봇이나 착용형 웨어러블 기기 등에 적용할 수 있는 배터리가 개발됐다.
한국기계연구원 나노역학장비연구실의 장봉균 선임연구원, 현승민 책임연구원 연구팀이 뱀의 비늘 구조에서 착안한 구조체를 제작해 신축성 배터리를 개발했다.
연구팀은 여러 개의 작고 단단한 배터리를 마치 비늘 같은 구조로 연결해 유연하게 움직일 수 있으면서 신축성을 확보했다.
안전성 확보를 위해 배터리 내부 전지 소재 변형을 최소화하고 크기가 작은 개별 배터리의 충전 용량을 높이기 위해 배터리 형상도 최적화했다.
이번에 개발한 배터리 구조의 핵심은 배터리 셀과 연결부 형상 설계다.
리튬 폴리머로 비늘 한 조각과 같은 육각형의 작은 배터리 셀을 제작하고 이를 폴리머와 구리로 만든 연결부로 경첩처럼 접었다 폈다 하도록 연결했다.
종이접기에서 착안한 제조 공정으로 유연 전극을 자르고 접는 방식으로 만들 수 있어 대량 생산도 가능하다.
향후 유연한 에너지 저장장치가 필요한 인체 착용형 소프트로봇이나 재활의료기기, 웨어러블 기기 등에 활용될 수 있을 것으로 보인다.
이번 연구는 소프트 로봇 분야 학술지 ‘소프트 로보틱스’ 온라인 8월 16일자에 발표됐다.
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