입을 수 있는 전자 소자 개발

국내 연구진이 인체 열로 전력공급을 받아 웨어러블 전자기기에 활용할 수 있는 전원발생 소자를 개발했다.
조병진 카이스트 전기및전자공학과 교수팀은 인체 온도를 이용해 착용이 가능한 전자기기의 전력공급원으로 사용할 수 있는 열전소자(열에너지를 전기에너지로 전환해주는 소자)를 개발했다고 7일 밝혔다.
기존에 상용화된 세라믹 기판 기반 열전소자는 단단하고 휘어지지 않으며 무게가 무거워 웨어러블 전자기기에 활용하기에는 한계가 있었다. 반면 이번에 개발된 열전소자는 유리섬유를 이용해서 의류 형태로 제작이 가능할뿐 아니라 무게도 가볍고 전력생산 효율도 높아 같은 무게의 기존 세라믹 기판 소자에 비해 14배 정도의 전력생산 능력을 갖고 있는 것이 특징이다.
팔에 두를 수 있는 가로, 세로 각 10cm의 밴드형태로 제작하고 체온과 17도 차이가 있는 경우에는 약 40mW의 전력이 생산돼 웬만한 반도체 칩들을 다 구동할 수 있다. 또한 상의 전체에 해당하는 면적으로 제작해도 약 2W의 전력이 생산돼 핸드폰 사용까지 가능한 것으로 나타났다.
따라서 이번에 개발된 열전소자를 이용하면 인체에서 발생하는 열을 이용해 전력을 생산함으로써 배터리 걱정없이 반영구적으로 웨어러블 전자기기를 이용할 수 있다.
조병진 교수는 "이번 열전소자의 개발로 웨어러블 전자기기 뿐만 아니라 자동차, 공장, 항공기, 선박 등 폐열이 발생하는 다양한 곳에 적용할 수 있어 에너지 문제를 해결하는 수단으로서 열전소자의 가능성을 한 단계 더 높이게 됐다"고 말했다.
이번 연구결과는 에너지 환경분야 국제학술지인 '에너지 환경 과학(Energy & Environmental Science)'지 지난달 14일자 온라인 속보로 게재됐다.
[김미연 기자]