담배꽁초가 에너지 저장 물질로 전환됩니다.
최근 리뷰 : 02.07.2025
흡연은 건강에 해롭다는 것은 잘 알려져 있으며, 간접흡연과 직접흡연 모두 똑같이 해롭습니다. 게다가 담배는 환경에도 해롭습니다.
우리 주변의 쓰레기에는 담배꽁초가 많이 있습니다. 흡연자들은 담배꽁초를 보도, 차창, 발코니 등 어디에 버리기도 하고, 그중 상당수가 하천으로 흘러들어갑니다.
전문가들은 매년 500만 개 이상의 담배꽁초가 환경으로 버려지고 있다고 추산했습니다.
한국의 과학자들은 담배꽁초로부터 환경을 정화할 뿐만 아니라, 담배꽁초를 매우 유용한 재료로 변환하는 방법을 개발했습니다.
전문가들은 담배꽁초를 이용해 컴퓨터, 휴대용 기기, 전기 자동차, 풍력 터빈에 사용되는 에너지를 저장하는 특수 소재를 만드는 방법을 제안했습니다.
최근 전문가들은 자신들의 기술을 발표하고 기존의 유사체(그래핀, 탄소 등)와 비교했을 때 높은 성능을 입증했습니다.
전문가들은 담배꽁초를 재활용하여 얻은 소재를 슈퍼커패시터의 전극을 코팅하는 데 사용할 수 있으며, 이를 통해 상당히 많은 양의 에너지를 저장할 수 있고, 동시에 담배꽁초 증가로 인해 발생하는 환경 문제도 해결할 수 있다고 제안합니다.
연구 프로젝트의 공동 저자인 이용협 씨는 자신들이 개발한 기술이 좋은 결과를 보였으며, 담배 필터를 탄소 기반의 첨단 소재로 전환할 수 있다고 언급했습니다.
여러 국가에서 독성이 강하고 분해되지 않는 담배꽁초가 환경에 유입되는 것을 막기 위해 엄격한 조치를 시행해 왔습니다. 하지만 한국 전문가들이 개발한 신기술은 현재 환경 개선을 위한 최선의 선택 중 하나입니다.
오늘날 슈퍼커패시터 구성 요소를 생산하는 데 가장 널리 사용되는 재료 중 하나는 탄소입니다. 탄소는 비용이 저렴하고, 표면적이 넓으며, 전기 전도도가 높고, 내구성이 뛰어나기 때문입니다.
전 세계의 전문가들은 특히 에너지 밀도, 전력, 사이클 안정성을 높이기 위해 슈퍼커패시터에 대한 다양한 개선책을 개발하고 있으며, 동시에 생산 비용을 절감하는 문제도 해결하고 있습니다.
이 연구 프로젝트는 담배 필터의 주성분인 셀룰로스 아세테이트가 열분해를 통해 탄소 기반 소재로 전환될 수 있음을 보여주었습니다. 그 결과 생성된 소재는 많은 작은 기공과 높은 정전용량 특성을 가지고 있습니다.
본 프로젝트 저자들의 설명에 따르면, 고성능 슈퍼커패시터는 넓은 표면적을 가진 소재를 필요로 합니다. 열분해로 인해 표면에 다양한 크기의 기공이 형성되어 높은 전력 밀도를 확보할 수 있습니다.
과학자들은 결과물인 소재를 전극에 적용하여 전해질 이온을 흡수하고 방출하는 능력, 즉 3전극 시스템에서 충전과 방전이 가능한지 테스트했습니다.
이 연구는 현재 사용되는 탄소, 그래핀, 탄소 나노튜브와 달리 이 소재가 대량의 에너지를 유지하는 능력이 우수하다는 것을 보여주었습니다.