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[IT뉴스]햇빛부터 실내조명까지…낮밤 없이 충전되는 '광충전 배터리'

온카뱅크관리자

2026-09-02 13:47:24

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 울산과학기술원(UNIST)·영국 케임브리지대 
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 <img alt="UNIST·케임브리지대 공동연구팀이 개발한 모듈형 광충전 배터리. 강한 태양뿐 아니라 실내 조명에서도 충전이 가능하다. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dongascience/20260902134354238ncbd.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="QSoCFWAiMq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dongascience/20260902134354238ncbd.jpg" width="658">
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 UNIST·케임브리지대 공동연구팀이 개발한 모듈형 광충전 배터리. 강한 태양뿐 아니라 실내 조명에서도 충전이 가능하다. UNIST 제공
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 강한 햇빛부터 약한 실내조명까지 빛의 세기에 맞춰 스스로 충전되는 광충전 배터리가 개발됐다. 
 울산과학기술원(UNIST)은 권태혁 화학과 교수팀이 마이클 드 볼더 영국 케임브리지대 교수팀과 함께 빛의 세기에 맞춰 충전 전압을 조절하는 '모듈형 광충전 배터리'를 개발했다고 2일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '에너지 스토레지 머터리얼즈' 8월호에 게재됐다.
 광충전 배터리는 태양전지를 통해 스스로 충전되는 배터리다. 외부 전력선 없이 빛만으로 충전이 가능해 전선 연결이 어렵거나 배터리를 자주 교체하기 힘든 사물인터넷(IoT) 기기와 무선 센서용 독립 전원으로 활용될 것으로 기대되는 기술이다.
 연구팀은 빛의 세기에 따라 태양전지 모듈을 바꿔 충전하는 광충전 배터리를 개발했다. 낮에는 햇빛용 모듈을, 밤에는 약한 빛으로도 높은 전압을 내는 실내조명용 모듈을 연결하는 방식이다.
 연구팀이 개발한 모듈형 광충전 배터리는 연결하는 태양전지 칸 수에 따라 배터리 충전에 필요한 전압을 조절할 수 있다. 리튬인산철(LFP) 양극이 들어 있는 광충전 배터리 칸 옆에 태양전지 칸 4개가 직렬로 연결된 구조다. 필요한 전압에 따라 태양전지 1칸·3칸·5칸을 선택해 사용한다. 높은 전압이 필요한 리튬금속 배터리를 충전할 때는 5칸을 모두 연결하는 방식이다.  
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 <img alt="모듈형 광충전 배터리의 구조. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dongascience/20260902134355485ynyb.png" data-org-width="597" dmcf-mid="xXhdraV7Mz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dongascience/20260902134355485ynyb.png" width="658">
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 모듈형 광충전 배터리의 구조. UNIST 제공
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 실험 결과 햇빛용 모듈을 적용한 리튬금속 배터리는 표준 태양광 조건에서 10분 동안 70% 충전됐다. 실내조명 모듈은 사무실 조명 밝기인 1000럭스(lx)에서 충전돼 전기를 방출했다. 배터리를 사용하는 동시에 빛을 비추자 빛이 없을 때보다 사용 가능한 용량이 늘었다.
 제1저자인 김병만 케임브리지대 박사후연구원은 "태양전지 칸 수와 소재를 바꿀 수 있는 모듈 설계로 배터리 소재마다 다른 충전 전압에 맞춰 충분한 광충전 추진력을 확보했다"며 "현재 배터리 산업에서 쓰이는 다양한 소재에도 적용할 수 있어 향후 광충전 배터리 개발의 설계 전략으로 활용될 것"이라고 말했다.
 권태혁 교수는 "이번 연구로 실내외 빛 조건에 맞춰 배터리를 안정적으로 충전할 수 있는 구조를 확보해 광충전 이차전지 상용화의 큰 문턱을 넘었다"며 "전력선 연결이나 주기적인 배터리 교체가 까다로운 IoT 기기의 유지보수 비용 문제를 해결할 수 있는 기술이 될 것"이라고 기대했다.
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1016/j.ensm.2026.105417  
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 <img alt="왼쪽부터 권태혁 UNIST 교수, 김병만 케임브리지대 박사후연구원. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dongascience/20260902134356722purm.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="yYxtf7vmn7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dongascience/20260902134356722purm.jpg" width="658">
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 왼쪽부터 권태혁 UNIST 교수, 김병만 케임브리지대 박사후연구원. UNIST 제공
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 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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