체온으로 불 켰다…세계수준 출력 체온기반 전력생산
사람 땀샘 흉내 피부에 잘 붙고 열효율 좋아
효율 5배, 상용화 수준 2~3mW 출력
작성 : 2019년 01월 15일(화) 16:10
게시 : 2019년 01월 15일(화) 16:10
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체온을 기반으로 전원을 공급하는 착용형 열전소자를 피부에 붙여 LED 불을 켠 모습(사진제공=ETRI)

국내 연구진이 사람의 체온에서 나오는 열을 이용해 전기로 만드는 열전소자 개발에 성공했다. 기존 연구팀에 비해 5배 이상 출력이 나와 웨어러블 소자 상용화에 탄력이 붙게 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 배터리를 쓰지 않고 사람 체온만을 활용해 전원을 공급하는 열전발전 복합모듈을 개발했다고 15일 밝혔다. 팔목에 밴드형 파스처럼 붙여 에너지를 얻고 이를 정보로 표현하는 데 성공한 것이다.

연구진은 소자의 출력을 기존 미국 연구진에 의해 발표된 20마이크로와트(㎼/㎠)를 약 1.5배 이상 높인 35㎼/㎠로 달성했다.

또 소자 6개를 묶어 모듈화할 경우 최대 2~3밀리와트(㎽) 출력이 가능하다. 배터리처럼 1회용으로 쓰고 버리는 것이 아닌 사람 체온으로 지속적인 에너지 수확이 현실화됐다는 게 ETRI의 설명이다.

연구진은 5cm x 11cm 크기의 파스형태로 패치를 만들어 성인 손목에 붙인 뒤 전압을 증폭시켰더니 배터리 없이 사람의 체온만으로 실제 LED 전광판에 ‘ETRI’라는 글씨를 점등하는 전송실험에 성공했다.

연구진은 기존에도 이와 유사한 기술이 있었지만, 상용화수준의 에너지 출력의 성과는 이번이 처음이라고 설명했다.

ETRI는 실제 상용화가 이뤄지려면 패치 착용시 불편함을 제거하고 착용시 심미감, 움직이는 상황에서의 특성 고려, 전력관리 회로 등도 원칩화해 상용화가 이뤄지도록 연구가 더 필요한 것으로 내다보고 2~3년 후 상용화한다는 계획이다.

연구 프로젝트의 리더인 ETRI 문승언 ICT 소재연구그룹장은 “이번 시스템이 완성되면 웨어러블 소자나 사물인터넷 기기의 전원, 하드웨어 플랫폼 등으로 활용돼 디지털 헬스케어, 스마트 홈·시티 등 신개념 서비스가 가능할 것으로 보고 있다”고 말했다.
김승교 기자 기사 더보기

kimsk@electimes.com

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