유리섬유를 이용해 자유롭게 구부러지면서 기존 대비 14배 높은 전력생산 능력을 보유한 ‘인체 착용형 열전소자’가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

7일 미래창조과학부에 따르면 조병진 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀은 유리섬유를 이용, 의류형태에 따라 유연한 가공이 가능하고 무게도 가벼운 ‘입을 수 있는 열전소자’를 개발했다. 열전소자는 열에너지를 전기에너지로 전환해주는 소자다.

기존의 상용 열전소자는 세라믹 기판을 이용하는 탓에 단단하고 잘 휘어지지 않으며 무거웠다. 특히 에너지 효율이 낮아 착용형 전자기기의 배터리 활용 면에서 제한적이다.

KAIST 연구팀이 개발한 유리섬유 열전소자는 이러한 단점을 극복해 실효성을 높였다.

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유리섬유 열전소자를 팔에 두를 수 있는 가로‧세로 각각 10cm의 밴드 형태로 만들면 외부 기온이 20℃일 때(체온과 약 17℃ 차이) 약 40mW의 전력을 생산해 웬만한 반도체 칩들을 구동할 수 있다. 상의 전체에 해당하는 면적(가로·세로 50cm*100cm)으로 제작해 입으면 약 2W의 전력이 만들어져 휴대폰 사용도 가능하다.

아울러 유리섬유 열전소자는 기존 상용소자와 달리 큰 면적의 제작이 용이해 대량생산에도 큰 이점이 있다.

조 교수는 “이번에 제작된 유연한 열전소자는 앞으로 착용형(웨어러블) 전자기기의 전력공급원으로 널리 사용될 것”이라며 “이 소자를 옷처럼 입고 다니면 전기가 자연스럽게 생산돼 배터리가 필요 없는 휴대용 기기시대를 열게 된다”고 말했다. 연구팀은 이 소자의 실용화까지 2~3년을 내다보고 있다. 

미래부의 지원을 받은 이번 연구는 에너지 환경분야의 최고 권위지인 ‘에너지&환경 과학 ’(Energy & Environmental Science)의 지난달 14일자 온라인 판에 게재됐다.

자료출처 : tinnews