주변 환경에서 미세전력을 모으는 에너지 수확(energy harvest)기술이 실용화 단계에 돌입했다. 배터리나 외부전원 없이 반영구적으로 작동하는 무선센서, 무선스위치, 능동형 RFID 등이 일상 곳곳에 등장할 전망이다.
에너지 수확기술은 주변의 소음과 진동, 구부러짐과 같은 불연속적 힘을 전기로 변환해 모으는 친환경 기술이다. 주로 압전소자를 이용해 물리적 에너지를 전기로 바꾸는 원리를 이용한다. 최근 압전소자의 효율성이 크게 높아지고 무선충전기술까지 추가되면서 2012년 이후에는 휴대폰 등 소형 전자제품의 리튬 배터리 수요도 일부 대체할 것으로 보인다.
에너지 수확기술에 대한 시장수요가 급증함에 따라 관련 국제표준을 장악하려는 산업계 움직임도 본격화되고 있다. 지그비 무선 솔루션을 개발하는 업체 모임인 지그비(ZigBee) 얼라이언스는 에너지 수확기술의 가능성에 주목하고 연말까지 지그비 센서네트워크와 연동하는 기술표준을 발표하기로 했다.
지그비는 전력소모가 극히 낮아서 아직은 출력이 낮은 에너지 수확기술과 궁합이 잘 맞는다. 지그비 얼라이언스는 에너지 수확기술이 상용화됨에 따라 대규모 센서 네트워크 구축이 훨씬 쉬워지고 비용도 저렴해질 것으로 기대한다. 프랑스의 슈나이더일렉트릭은 이미 지난달 배터리가 없는 지그비 무선스위치를 세계최초로 선보였다. 이 스위치는 외부 전원이 없어도 작동하기 때문에 실내 장소 어디나 간편하게 설치할 수 있다. 또 배터리 교체와 같은 유지보수에 신경쓰지 않고 수십년간 사용이 가능하다.
슈나이더일렉트릭코리아(대표 에릭 리제)는 배터리 없는 지그비 무선스위치가 연말경 한국시장에 시판될 예정이며 지능형 빌딩의 친환경성을 높이는데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 삼성전자, LG전자도 휴대폰을 비롯한 소형 전자제품에 에너지 수확기술의 적용 가능성을 검토하고 있다. 전문가들은 에너지 수확기술이 우선 적용될 분야로 배터리 장착이 곤란하거나 소비전력이 낮은 초소형 디바이스(RFID, USN센서, 웨어러블PC, 인체삽입형 의료기기 등)시장을 지목하고 있다.
배일한기자 bailh@etnews.co.kr
※에너지 수확(energy harvest): 주변환경의 운동에너지, 즉 빛에너지 및 열에너지를 압전, 광발전, 열전 및 유도장치를 이용해 전기로 바꾸는 것을 말한다. 도로에 설치된 카메라가 태양전지로 작동하는 것이 한 예이다.