일본 도쿄공업대학(도쿄공대)이 사람 체온을 이용해 발전(發電)하는 기술을 개발했다. 2020년까지 상용화한다. 배터리가 필요 없는 웨어러블 기기 출시를 촉진할 전망이다.
28일 니혼게이자이신문은 도쿄공대가 열에너지를 전기로 바꾸는 `열전변환`을 활용, 사람 체온을 이용해 발전하는 기술을 개발했다고 보도했다.
`열전변환`은 두 재료 사이에 온도 차가 발생하면 내부에 전류가 흐르는 현상이다. 연구팀은 사람 체온과 외부 온도가 다르다는 것에 착안, 기술을 개발했다. 박막형 모듈로 만든 부품 전체 두께는 1㎜ 수준이다. 비스무트(창연) 계열 화합물을 사용해 100㎚ 두께 재료를 구현했다. 0.4~1V 전압으로 약 10㎽ 전기를 얻을 수 있다. 손목시계 형태 웨어러블 밴드 등에 안성맞춤이다.
사용자 체온으로 발전하기 때문에 외부 케이블로 충전하는 불편함을 해소할 수 있다. 해당 기술을 탑재한 소형 배터리를 이용하면 완제품 두께를 줄일 수 있어 디자인 경쟁력 강화에도 일조한다. 연구팀은 2020년까지 체온 발전 기술을 상용화할 계획이다. 충전 빈도를 대폭 줄일 수 있고 배터리가 필요 없는 웨어러블 기기를 상용화하는데 기여한다.
일본 학계는 웨어러블 기기를 대중화할 수 있는 배터리 개발에 속도를 내고 있다. 체온 발전은 물론 비접촉 무선 충전 등 사용자 편의성을 강화한 신기술로 웨어러블 기기 보급을 앞당기고 있다.
앞서 도쿄이과대학은 30~300㎓ 주파수 대역을 사용, 웨어러블 기기에 전기를 공급하는 기술을 개발한 바 있다. 수 미터 떨어진 장소에서 전기를 보낼 수 있는 기술이다. 현 자기 무선 충전 기술은 송전 시스템과 수신 제품을 접촉해야 하는 번거러움이 따르는데 이를 개선했다. 가방에 휴대형 충전 시스템을 넣은 채 몸에 착용한 웨어러블 기기에 전기를 보낼 수 있다. 도쿄이과대학 연구팀은 주요 기업과 협업해 이르면 3년 안에 상용화할 예정이다.
윤희석 유통 전문기자 pioneer@etnews.com
