나노발전기 제조 기술이 압전소자에 미세한 압력을 가해 전기를 일으키는 압전형에서 정전기를 활용하는 마찰형으로 빠르게 대체되는 것으로 나타났다.
나노발전기는 나노 크기(머리카락 굵기의 10만분의 1)의 물질을 이용, 인체의 움직임 등과 같이 흔히 발생하는 기계에너지로부터 전기에너지를 획득하는 첨단 전원장치다. 배터리 교체나 외부 충전이 필요 없는 반영구식이다. 무선 네트워크 등에 장착되는 각종 센서와 웨어러블 기기를 위한 미래 대체 전원으로 기대를 모으고 있다.
9일 특허청이 집계한 2012년부터 2016년 9월까지 최근 5년 동안 나노발전기 특허출원 동향에 따르면 2012년 단 한 건도 출원되지 않던 마찰형 기술이 2013년 2건, 2014년 34건, 2015년 42건으로 급증했다. 올해 들어서도 9월까지만 33건이 출원됐다.
반면에 압전형 기술은 2012년 78건에서 2013년 59건으로 줄다가 2014년 41건, 2015년 39건으로 감소세를 이어 갔다. 올해는 9월까지 26건 출원에 그쳤다.
마찰형이 압전형에 비해 제작이 쉬울 뿐만 아니라 발전소자의 구조를 제어함으로써 더 큰 출력을 얻을 수 있어 효율이 있기 때문으로 분석된다.
마찰형 나노발전기 세부 출원 동향을 보면 학계 출신이 73%로 가장 많았다. 산업계 출원은 9%에 머물렀다.
하지만 아직 마찰형 나노발전기 기술 수준은 바로 상용화 가능 단계까지는 도달하지 않은 것으로 분석됐다.
기술별로는 마찰 면적 증대를 위한 발전 소자의 실제 구조 및 배치 관련 출원이 90%를 차지한 데 비해 발전소자의 소재 자체에 대한 출원은 10%에 불과, 국내 원천 연구가 부족한 것으로 파악됐다.
성백문 전력기술심사과장은 “이제 우리 산업계도 마찰형 나노 발전기 시장 잠재력에 주목해 연구 역량을 앞서 축적한 각 대학 산학협력단 등 학계와 손잡고 특허확보 전략을 적극 수립, 추진해야 한다”고 역설했다.
대전=신선미기자 smshin@etnews.com
