관련 통계자료 다운로드 자가발전 전원 구성도 웨어러블 스마트 디바이스 시대가 한발 앞으로 다가오면서 일상적인 신체 활동을 에너지로 전환하는 자가발전 기술이 신시장으로 떠오를 전망이다. 에너지 수집(Energy Harvesting) 기술의 일종으로 압전 소자를 비롯해 다양한 소재·부품 시장을 창출할 것으로 기대된다.
15일 업계에 따르면 별도의 의도적 운동 없이 웨어러블 스마트 디바이스 착용자의 자연스러운 움직임을 전력으로 바꾸고, 이를 에너지원으로 해당 기기를 작동하는 무자각 자가 발전 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.
스마트 디바이스 기능이 탑재된 의류·가방·액세서리에 초소형 자가 발전·충전 장치를 탑재한 후 착용자의 신체 활동에서 에너지를 얻는 방식이다. 대량의 에너지를 수집하기 보다는 휴대용 장치를 가동하는 최소한의 동력을 얻는데 초점을 맞췄다.
신체 활동을 에너지로 전환하는 압전 소자를 비롯해 AC(교류)-DC(직류), DC-DC 전환 기능을 지원하는 고효율 정류기와 변환회로, 에너지를 집적하는 저장장치와 나노 전력소재 등의 개발이 요구된다.
통상 사람이 1초에 서너 걸음을 걸으면 30㎽ 전력을 얻을 수 있다. 스마트폰의 평균 대기전력이 20~25㎽인 점을 감안하면 별도의 유·무선 충전없이 신체 활동만으로 스마트 기기를 가동할 수 있는 셈이다.
시장조사업체 BCC리서치에 따르면 소형 자가발전을 포함한 세계 에너지 수집 시장 규모는 올해 10억달러에서 오는 2019년 61억달러에 이를 것으로 예상된다.
해외에서는 미국 트레몬트일렉트릭, 리니어테크놀로지, 맥심, TI 등이 적극적으로 시장에 대응하고 있다. 국내에서는 주로 기술 중심의 선행 연구가 이뤄지다가 최근 들어 제품 상용화에 관심이 높아지는 추세다. 정부도 자가발전 소자 상용화를 위한 연구개발 사업을 추진 중이다.
차철웅 전자부품연구원 차세대융합센서연구센터 책임연구원은 “다양한 분야로 응용이 가능하기 때문에 성장 가능성이 높다”며 “사업화 측면에서는 소형화와 가격 등에서 경쟁력을 갖추는 것이 중요하다”고 설명했다.
이호준기자 newlevel@etnews.com
