인천대학교 공과대학 전기공학과 김준동 교수 연구팀이 빛을 투과하면서도 에너지를 저장할 수 있는 ‘투명 배터리’ 기술을 제시하며 차세대 에너지 산업의 새로운 가능성을 열었다.

인천대학교는 6일 김준동 교수 연구팀이 투명 배터리 기반 에너지 저장 기술 연구 성과를 발표했다고 밝혔다.

이번 연구는 기존 배터리의 물리적 한계를 넘어 전자기기 설계 패러다임 자체를 변화시킬 수 있는 기술로 평가된다.

투명 배터리는 가시광선 영역(400~700nm)에서 일정 수준 이상의 투과율을 유지하면서 전력을 저장할 수 있는 장치다.

일반적으로 50~80% 이상의 투과율을 확보해야 실질적인 투명성을 인정받으며, 이는 카메라, 센서, 의료기기 등 광학 기능 유지가 필수적인 장치에 핵심 조건으로 작용한다.

연구팀은 코발트 파이라이트 기반 2차원(2D) 박막 소재를 활용한 에너지 변환 및 저장 기술을 개발하고 있으며, ‘보이지 않게 작동하는 스마트 에너지 시스템’ 구현 가능성을 제시했다.

특히 기존 배터리와 달리 외형을 드러내지 않으면서도 전력 공급이 가능한 구조로, 미래형 디바이스 설계에 큰 변화를 가져올 것으로 전망된다.

다만 상용화를 위해서는 투명성과 에너지 밀도 간의 상충 관계를 해결해야 하는 과제가 남아 있다.

활성 물질을 줄일수록 투명도는 높아지지만 저장 용량이 감소하는 구조적 한계가 존재하기 때문이다.

이에 연구진은 나노구조 설계, 초박막 전극, 패턴형 전극 배열 등 다양한 기술적 접근을 통해 문제 해결을 시도하고 있다.

아울러 투명 태양전지와 결합한 ‘자체 충전형 에너지 시스템’ 구현 연구도 병행하며 기술 완성도를 높이고 있다.

김준동 교수는 “투명 배터리는 단순한 디자인 혁신을 넘어 전자기기의 구조 자체를 바꾸는 ‘보이지 않는 전력원’으로 자리잡을 것”이라며 “스마트 윈도우, 증강현실(AR) 기기, 의료용 센서 등 다양한 분야에서 새로운 시장 창출이 기대된다”고 밝혔다.

한편 이번 연구 결과는 국제 학술지 Advanced Functional Materials 최신호에 ‘차세대 투명 배터리 소재 및 설계 전략에 관한 총설 논문’으로 게재되며 학계의 주목을 받고 있다.