5분만에 알아가는 슈퍼 커패시터 뉴스

1. 부산대학교, 고에너지 밀도 슈퍼커패시터 음극 소재 개발

부산대학교 재료공학부 이정우 교수 연구팀이 고에너지 밀도의 슈퍼커패시터 음극 소재를 개발하며 주목받고 있습니다. 이 팀은 전기전도성이 우수하고 넓은 표면적을 가진 그래핀과 산화철을 결합한 하이브리드 구조를 채택해 기존 슈퍼커패시터가 가지고 있던 에너지 밀도 한계를 극복했습니다. 이러한 혁신적인 소재는 슈퍼커패시터의 충전과 방전 성능을 크게 향상시키며, 전기자동차 배터리의 화재 위험과 긴 충전 시간 문제를 해결할 가능성도 제시하고 있습니다.

 

이 연구는 또한 LED 발광 소자에서 실용 가능성을 확인하며 응용 분야의 확대 가능성을 입증했습니다. 연구팀은 특히 이 소재를 비대칭 슈퍼커패시터에 적용해 뛰어난 에너지 및 출력 밀도, 내구성을 확인했습니다. 이는 고성능 에너지 저장 장치로서 슈퍼커패시터의 가능성을 크게 확장시킬 수 있는 중요한 연구 결과입니다.

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2. 나노종합기술원과 드렉셀대, 대용량 맥신 기반 슈퍼커패시터 개발

나노종합기술원은 미국 드렉셀대학교 나노재료연구소와 협력하여 고성능 슈퍼커패시터를 개발했습니다. 연구팀은 전기 용량을 기존보다 4배 이상 높인 맥신 기반 슈퍼커패시터를 개발해냈습니다. 맥신은 타이타늄과 탄소가 층층이 쌓인 2차원 나노 물질로, 전기전도도가 높고 유연성이 뛰어난 특징이 있습니다. 이러한 맥신의 특성 덕분에 슈퍼커패시터의 성능이 한층 향상되었습니다.

 

이번 연구는 반도체 공정기술을 활용해 8인치 웨이퍼에서 500nm 선폭의 맥신 소재 슈퍼커패시터 소자를 구현하는 데 성공했으며, 소자 단위 전기 용량이 317mF/cm²로 기존 기술보다 훨씬 높아졌습니다. 이러한 성과는 슈퍼커패시터의 용량을 크게 향상시키며, 소형화가 필요한 다양한 전자기기에도 응용할 수 있는 가능성을 열었습니다.

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3. 비나텍, 슈퍼커패시터 시장 확대로 매출 증가

국내 슈퍼커패시터 제조업체 비나텍이 전기차 상용화의 흐름 속에서 슈퍼커패시터 시장 확대의 수혜를 받고 있습니다. 슈퍼커패시터는 전기차에서 보조 전원 장치로 사용되어, 전력 소모로 인해 차량 성능이 저하되는 상황을 개선하는 데 기여합니다. 비나텍은 이러한 수요 증가로 인해 최근 매출 성장세를 보이며 주목받고 있습니다.

 

비나텍의 슈퍼커패시터는 특히 전기차, ESS, 산업용 전원 공급 장치 등 다양한 분야에서의 응용 가능성 덕분에 높은 수요를 보이고 있습니다. 비나텍은 앞으로도 슈퍼커패시터 기술을 지속적으로 개선하고 생산 라인을 확대해 글로벌 시장 점유율을 높여나갈 계획입니다. 

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4. 슈퍼커패시터 기술의 미래 전망

슈퍼커패시터는 고출력과 고속 충·방전 성능, 그리고 긴 수명을 자랑해 다양한 산업 분야에서 주목받고 있습니다. 이 기술은 재생에너지 부하평준화 장치, 에너지 저장장치(ESS), 그리고 스마트 그리드와 같은 분야에서 특히 유망합니다. 그러나 슈퍼커패시터의 한계로 지적되었던 낮은 에너지 밀도 문제는 아직 극복해야 할 과제로 남아있습니다.

 

이를 해결하기 위해, 연구자들은 전극의 표면적을 넓히거나 전도성을 향상시키는 등 다양한 접근법을 시도하고 있습니다. 또한 새로운 물질과 나노 구조체를 활용해 더 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 가진 슈퍼커패시터를 개발하려는 노력이 계속되고 있습니다. 이러한 연구가 성공할 경우, 슈퍼커패시터는 전기차와 다양한 전자기기에 필수적인 에너지 저장 장치로 자리잡을 가능성이 큽니다. 

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5. 슈퍼커패시터 산업 동향 및 기술 전망

슈퍼커패시터는 고출력, 장기 신뢰성을 요구하는 신규 산업 발굴에서 와해성 혁신 기술로 떠오르고 있습니다. 현재는 전기차 제동 에너지 회수 및 파워 어시스트 용도로 주로 사용되고 있으며, 수소차, 무인물류 운송차 등의 새로운 차량 유형에서도 적용이 확대될 것으로 보입니다. 또한, 스마트 그리드의 확대와 더불어 슈퍼커패시터의 수요는 더욱 증가할 것으로 예상됩니다.

 

한국 정부와 기업들은 이러한 기술 발전에 발맞춰 슈퍼커패시터 관련 연구와 투자를 적극적으로 늘리고 있습니다. 전문가들은 슈퍼커패시터가 향후 전기차뿐만 아니라 재생에너지 및 산업용 전원 시장에서도 중요한 역할을 할 것으로 전망하고 있습니다. 

 

이처럼 슈퍼커패시터 분야에서는 지속적인 연구와 기술 개발을 통해 에너지 저장 장치로서의 성능을 더욱 향상시키려는 노력이 활발히 이루어지고 있습니다.