체온 충전 ‘입는 배터리’ 개발됐다

국내 연구진이 ‘입는 배터리’를 개발했다. 이에 따라 그동안 웨어러블 기기 상용화에 걸림돌이 됐던 배터리 문제를 해결할 수 있을 전망이다.

한국과학기술원(KAIST)은 조병진 교수 연구팀이 인체에 착용하는 웨어러블 전자기기(wearable electronics)의 전력공급원으로 사용될 수 있는 ‘입을 수 있는 열전소자’를 개발했다고 7일 밝혔다.

기존의 상용 열전소자는 세라믹 기판을 이용해 단단하고 휘어지지 않는데다 무겁고 에너지 효율이 낮아 웨어러블 기기에 활용하기에는 부족했다.

반면 KAIST 연구진이 개발한 열전소자는 유리섬유를 이용해 가볍고 의류형태로 자유롭게 가공 가능한 동시에 전력생산 효율도 높다. 같은 무게의 기존 세라믹 기판 소자에 비해 14배 정도의 전력생산 능력을 가진 셈이다.

연구팀은 해당 열전소자를 가로 세로 각 10cm의 밴드형태로 제작하면 외부 기온이 20oC일 때(체온과 약 17oC 차이가 있는 경우)는 약 40mW의 전력이 생산된다고 설명했다. 이는 웬만한 반도체 칩들을 다 구동할 수 있는 수준이다.

상의 전체에 해당하는 면적 (50cm x 100cm)로 제작해 입을 경우 약 2W의 전력이 생산돼 휴대폰 사용도 가능하다.

연구팀은 “기존 상용소자와 달리 대면적 소자제작이 쉬워 대량생산에 큰 장점이 있어 웨어러블 전자기기의 핵심 전력공급원으로 널리 사용될 가능성이 매우 높다”며 “웨어러블 전자기기뿐만 아니라 자동차, 항공기, 선박 등 다양한 곳에 적용할 수 있어 에너지 문제를 해결하는 수단으로써 열전소자의 가능성을 한 단계 더 높이게 됐다”고 강조했다.