조글로로고 media
버려지는 내 체온으로 스마트폰 충전한다고?
조글로미디어(ZOGLO) 2017년11월20일 13시33분    조회:363
조글로 위챗(微信)전용 전화번호 15567604088을 귀하의 핸드폰에 저장하시면
조글로의 모든 뉴스와 정보를 무료로 받아보고 친구들과 모멘트(朋友圈)로 공유할수 있습니다.
[서울신문]
사람 체온 모으면 116W·잠잘 땐 75W 
하루에 전구 18개 켤 만큼 에너지 생산


# 2025년 11월 어느 날 오전 7시 직장인 김기상씨는 스마트 알람시계가 요란하게 울리며 ‘오늘 서울·경기지역 폭우가 예상되니 우산 챙겨 가세요’라는 소리를 들으며 일어났다. 침대에서 겨우 몸을 일으켜 바로 옆 스마트 체중계에 올라가자 ‘1주일 전보다 2㎏이 늘고 체내 칼슘이 부족한 것 같습니다’라고 알려 준다. 요 며칠 계속 야근을 하며 대충 패스트푸드로 저녁을 때웠던 것이 원인인 것 같다. 씻고 나서 스마트 거울 앞에 서니 오늘 날씨에 맞는 옷차림을 코디해 줘 서둘러 챙겨 입고 집을 나선다.

영화 속에서나 가능한 장면이 첨단 기술의 발달로 조만간 현실이 될 것이라고 전문가들은 전망하고 있다. 다양한 스마트 기기들이 증가하고 이것들이 하나로 통합해 운영되는 사물인터넷(IoT) 기술이 발달하면서 점점 편한 세상이 되고 있어서다. 그러나 편리한 삶 뒤에는 중요하게 해결해야 할 문제가 있다. 바로 기기를 작동시키기 위한 배터리 문제다.

에너지 하베스팅 기술의 활용은 무궁무진하다. 바닥에 압전 장치를 설치해 사람들이 걸을 때마다 발생하는 전기에너지를 모을 수도 있고, 사진에서처럼 복사기에서 발생하는 열과 소리, 진동에너지를 모아 배터리를 충전할 수도 있다.독일 원더풀엔지니어링 제공# 올해 5월은 기상청이 1973년 전국 단위 기상관측을 시작한 이래 가장 더운 5월로 기록됐다. 지난 5월 전국 평균기온은 18.7도로 평년(17.2도)보다 1.5도 높았으며 이런 5월 최고 평년기온 기록은 2014년부터 해마다 경신되고 있다. 5월 말이 되면 30도가 넘는 폭염이 발생하는 것이 당연하게 받아들여질 정도로 한반도의 여름은 빨라지고 있다.

지구온난화로 인한 더운 여름, 추운 겨울이 잦아지면서 전력 사용량도 늘고 있다. 특히 갑작스러운 전력수요 증가로 인해 발생할 수 있는 대규모 정전 사태인 ‘블랙아웃’은 걱정거리가 되고 있다. 근본적인 원인은 지구온난화로 인한 기후변화라는 데 공감하고 많은 나라들이 석유, 석탄 같은 화석연료 중심 에너지 시스템을 바꾸기 위한 대안으로 원자력에 주목했다. 잦은 국제유가 불안정도 안정적으로 에너지를 공급할 수 있는 원자력을 현실적 대안으로 부상하게 만들었다. 그러나 2011년 일본 후쿠시마 원전사고 이후 대중의 방사능 안전에 대한 우려 때문에 원전 증설에 선뜻 나서지 못하고 있다. 국내에서도 새 정부가 들어서면서 ‘탈(脫)원전’이 뜨거운 이슈로 부상했다.이런 두 가지 장면의 교차는 과학계로 하여금 ‘에너지 하베스팅’, 이른바 ‘에너지 수확’ 기술에 주목하게 만들었다. 에너지 하베스팅 기술은 ‘꺼진 불도 다시 보자’는 불조심 구호처럼 ‘다 쓴 에너지도 다시 보는’ 기술이다. 단순히 에너지 사용을 줄이고 절약하는 것이 아니라 버려지는 에너지를 모아서 다시 사용 가능한 에너지원으로 만드는 기술이다.

이 때문에 에너지 하베스팅은 2015년 미국 MIT 공대의 ‘미래 10대 유망기술’, 미국 과학잡지 파퓰러 사이언스의 ‘세계를 뒤흔들 45가지 혁신 기술’로 선정된 이후 매년 주목할 만한 기술 중 하나로 꼽히고 있다.

에너지 하베스팅 기술의 개념은 비교적 간단하다.

여름철에 많이 사용하는 선풍기는 전기에너지를 운동에너지로 바꿔 날개를 회전시켜 시원한 바람을 만든다. 선풍기가 돌아가면서 소음과 진동, 열이 발생하는데 이것들은 풍력에너지 이외에 사실상 버려지는 에너지다. 자동차 역시 휘발유나 디젤, 액화천연가스(LNG) 같은 화석에너지가 운동에너지로 전환되면서 움직이는데 이 과정에서도 사용되지 않고 사라지는 에너지가 상당하다.

사람은 음식을 먹고 얻은 화학에너지를 활동에너지로 바꾸는데 하루 종일의 생활을 모두 전기에너지로도 바꿀 수도 있다. 일단 체온을 모두 모으면 116W(와트), 잠 잘 때 75W, 책을 보거나 가벼운 운동을 할 때 19W, 심한 운동을 하거나 어려운 일을 할 때 700W 등 하루 종일 사람이 만들어 내는 에너지는 1090~1100W 정도로 알려져 있다. 이 정도의 에너지는 전구 18개를 켤 수 있다.

이처럼 우리가 의식하지 못하는 사이에 사라지는 에너지를 잘 모아 재활용할 수 있도록 하는 것이 에너지 하베스팅 기술이다. 처음에는 전기 공급이 어려운 오지에 있는 장비나 우리가 일상생활에서 자주 사용되는 소형 전자장비를 배터리 교체 없이 지속적으로 작동시킬 수 있는 방법으로 탄생한 개념이다.에너지 하베스팅은 에너지를 얻기 위해 사용되는 방법과 소자에 따라 다양하게 구분된다. 대표적인 기술은 ▲압전 방식 ▲열전 방식 ▲전자기유도 방식 ▲광전 방식이다.

에너지 하베스팅 기술로 가장 먼저 개발된 것은 광전 방식이다. 빛을 전기에너지로 전환시키는 이 방식은 1954년 미국 벨 연구소가 에너지 하베스팅 개념을 처음 만들었을 때 나온 기술이다. 이 방식은 알베르트 아인슈타인이 처음 발견한 광전효과를 이용한 것이다. 금속이 고에너지 전자기파를 흡수하면 전자를 내보낸다는 광전효과를 이용한 에너지 하베스팅 기술은 바로 태양전지 기술이다. 이 때문에 태양전지 기술은 에너지 하베스팅 기술인 동시에 신재생 에너지 기술로 분류된다.

현재 가장 많이 연구되고 있는 기술은 압전 방식이다. 1880년 프랑스 과학자 퀴리 형제가 발견한 압전 효과를 이용한 기술이다. 어떤 물질은 기계적 압력을 가하면 양전하와 음전하로 나뉘는 유전적 분극이 일어나면서 물질의 표면 전하밀도가 변해 전기가 흐르는 압전효과가 나타난다. 압전 방식의 에너지 하베스팅 기술은 ‘압전 소자’라는 장치에 압력을 가해 전기를 만들어 내는 에너지 생산방식이다.

프랑스의 다국적 기업인 슈나이더 일렉트릭이 2013년 프랑스 파리 마라톤대회에서 선보인 ‘페이브젠’이란 시스템이 대표적인 압전 방식의 에너지 하베스팅이다. 당시 슈나이더 일렉트릭은 파리 마라톤 결승지점 부근에 압전 타일 176개를 설치해 3만 7000명의 참가자들이 밟고 지나가면서 만든 전기를 축전지에 담아 인근 학교에서 사용할 수 있도록 했다. 또 일본 도쿄역 개찰구 바닥에도 압전 소자가 설치돼 승객들이 밟을 때 생기는 압력과 진동을 전기에너지로 바꿔 개찰구의 각종 전기기기를 작동시키고 있다.

리모컨이나 스위치 같은 소형 전자기기에 압전 소자를 설치하면 압력 에너지가 전기 에너지로 전환되면서 TV나 오디오, 에어컨 등을 작동시킬 수 있게 된다. 건전지가 필요 없는 리모컨이 가능하다는 것이다.

열전 방식은 버려지는 폐열에서 전기를 얻는 기술이다. 금속 같은 전도체에서 한쪽에 열을 가하면 다른 부분과 온도 차가 생기면서 전기가 발생하는 열전 현상을 이용하는 것이다. 자동차 엔진이나 각종 전자제품 속 전기 기판에서는 쓸모없는 열이 발생하는데, 여기에 열전 소자를 설치하면 전력을 얻을 수 있게 된다. 지난해 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단에서는 사람의 체온으로 전기를 만들어 각종 웨어러블 기기를 충전할 수 있는 열전 소재를 개발하기도 했다. 또 카이스트 전기및전자공학과 연구진은 가로, 세로 각각 10㎝ 크기의 밴드형 열전 소자를 개발해 외부 기온과 체온과의 차이에서 발생하는 열을 이용해 반도체 칩을 구동할 수 있는 약 40mW(밀리와트)의 전력을 생산할 수 있게 했다. 윗옷 크기로 만들면 약 2W의 전력을 만들 수 있기 때문에 휴대전화 사용도 가능하다.

전기가 자기장을 발생시키고, 자기장이 전기를 발생시킬 수 있다는 전자기 유도법칙을 이용한 에너지 하베스팅도 주목받고 있는 기술 중 하나다.

전자기 방식은 미세발전기를 만들어 진동 같은 주기적인 움직임이 발생하는 기계 장치에 설치해 자기변화를 이끌어 내 전기를 발생시킨다. 배터리 없이 사람이 팔을 앞뒤로 흔드는 진동으로만 시계를 작동시키는 ‘오토매틱’ 시계가 전자기 방식을 이용한 에너지 하베스팅 기기다.

이 밖에도 전파를 이용한 RF(radio frequency) 방식과 식물 플랑크톤 같은 미세조류의 신진대사 에너지를 활용하는 방식 등 다양한 에너지 하베스팅이 연구되고 있다.

에너지 하베스팅 기술 연구는 유럽과 미국을 중심으로 활발히 연구되고 있다. 영국 시장조사기관인 아이디테크엑스(IDTechEx)는 전 세계 에너지 하베스팅 시장 규모가 2022년 52억 8070만 달러(약 5조 8932억원)에 달할 것으로 전망했다.

전문가들은 “에너지 하베스팅 기술은 스마트시티나 IoT 활성화를 위해 반드시 필요한 기술”이라며 “미세한 주변 환경의 변화를 감지해 에너지 전환 효율을 높이는 것이 가장 우선 해결해야 할 문제”라고 지적한다.

파일 [ 1 ]

[필수입력]  닉네임

[필수입력]  인증코드  왼쪽 박스안에 표시된 수자를 정확히 입력하세요

Total : 299
  • 내달 공개 갤럭시S9, F1.5/F2.4 조리개 조절 기능 유력 화웨이 트리플카메라 장착 예고…LG도 전후면 듀얼카메라 탑재할 듯 (서울=연합뉴스) 채새롬 기자 = 올해 주요 스마트폰 제조사들의 새 전략 스마트폰은 카메라에 차별화를 둘 것으로 전망된다. 스마트폰 카메라, 연합뉴스 자료사진 17일 업계와 외신에 따르면 ...
  • 2018-01-17
  • 창설 2주년 中 전략지원부대 구조·임무 미스터리 가오진 사령원 “전군에 ‘정보 우산’ 제공이 주임무” 우주군, 네비게이션·위성통신·우주전쟁 능력 갖춰 해외 군사첩보 기구 통합…시진핑 군부 장악 도와 [신경진의 서핑 차이나] 지난 3일 중국 허베이성 바오딩의 중부전...
  • 2018-01-14
  • [한겨레] 11월 중순께 지구 최근접…지구-달 105배 거리서 통과 해골 모양을 닮았다 해서 ‘해골 소행성’으로 불리는 소행성이 3년만인 2018년에 지구에 다시 근접해 온다. 이 소행성은 2015년 10월 핼러윈데이 즈음해서 지구에 근접해 온 바 있어 ‘핼러윈 소행성’이라고도 불린다. 정식...
  • 2018-01-05
  • 전류·온도·물질량도 재정의 예정 (서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 질량의 단위 '킬로그램'(kg)의 정의가 내년에 바뀐다. 28일 한국표준과학연구원에 따르면 내년 11월 프랑스에서 열리는 제26차 국제도량형총회(CGPM)에서 'kg 재정의 안건'을 최종 의결키로 했다. 새로운 kg의 정의...
  • 2017-12-28
  • [日 로봇슈트 시장 급성장] 무게 3~5㎏으로 가벼워 남녀노소 누구나 쉽게 착용 들 때 무게감 절반으로 줄고 산 오를 때 체력 소모 20% 줄여 고령화·노동력 부족한 농촌부터 산업현장·스포츠 대회장서도 활용 지난 21일 오후 1시 일본 오사카부 오사카항의 한 물류 창고 앞. 중국으로 수출할 보온재가 담긴 상...
  • 2017-12-27
  • 인류 10대 난제에 도전하다 ⑨노화와 죽음       미국 애리조나에 있는 알코어생명연장재단의 냉동인간 처리를 위한 수술대. [사진 알코어생명연장재단] 미국 애리조나주 스콧데일 공항 근처 알코어 생명연장재단. 조금 전 사망한 시신이 수술대에 올라왔다. 냉동인간 의료진이 얼음을 부어 신체 온도...
  • 2017-12-25
  • 공식 성명 "배터리 노후화 시 예기치 못하게 꺼지는 현상 발생 가능성" 이를 막기 위해 아이폰6, 아이폰SE 등에 적용  일각에서 "아이폰 더 팔기 위한 꼼수" 의혹 관련 정보 투명하게 공개해야 한다는 지적 아이폰의 속도가 느려졌다 생각된다면 기기가 아닌 배터리 교체가 정답일 수 있다. 애플이 아이폰의 배터...
  • 2017-12-21
  • - 美 컨슈머리포트 제품 평가서 상위 1~5위 중 삼성 갤럭시 4개 차지. 1위 ‘갤S8’ - 아이폰X 7위 ‘굴욕’, LG G6 6위 - 패블릿폰 비중 증가 지속…내년 경쟁 더 치열해 질 듯 [헤럴드경제=박세정 기자] 올해 어느 때보다 치열했던 5.5인치 대화면 스마트폰 대전에서 삼성 갤럭시S8이...
  • 2017-12-21
  • [사진 Video C 캡처, 중앙포토] 올 겨울 최강 한파가 계속되는 가운데, 겨울만 되면 핸드폰 배터리가 나가는 아이폰 유저들의 불편도 커지고 있다. 아이폰 유저들은 올 겨울을 어떻게 나야 할까. 애플 공식 홈페이지에 게재된 사항을 알아보자.  애플 측은 아이폰과 아이패드, 아이패드 터치(4세대 이상 버...
  • 2017-12-12
  • 7일 미국 카네기과학연구소 등이 발견한 관측 사상 가장 오래된 블랙홀의 상상도 모습. 연구팀은 남미 칠레에 있는 직경 6.5m의 대형 망원경으로 지구에서 130억여 광년 떨어진 곳에 위치한 ‘퀘이사(Quasar)’라는 천체를 발견했다며 이날 영국 과학지 네이처에 발표했다. 퀘이사는 블랙홀이 주변 물질을 집어삼...
  • 2017-12-08
  •   이번에 발견된 포탄 모양의 자갈(왼쪽)과 2014년 '블루베리'를 연상시키는 적철광석. [사진 큐리오시티 로버 트위터] 화성에서 포탄을 연상시키는 듯한 동그란 모양의 물체가 발견됐다.       미 항공우주국(NASA)은 6일(현지시간) 화성 탐사 로봇 큐리오시티 로버(@Curiosity Rover) 공식 ...
  • 2017-12-07
  • 지난달 29일 북한이 신형 대륙간탄도미사일(ICBM) 화성-15형을 쏘아 올린 뒤 도널드 트럼프 미국 대통령은 제임스 매티스 국방장관의 보고를 받고 “우리가 해결할 것”이라고 말했다.     북한을 상대로 한 고강도의 무력시위를 예고한 것이다. “군사적 능력이 뒷받침된 외교적인 해법&rd...
  • 2017-12-01
  • 사람 건너니 없던 건널목 생기고 폭도 자동 조절 스마트폰 보면 바닥 빨간색으로 변해 경고 길 바닥에 LED 전구 심어…10월에 런던서 시범 운영#평소엔 차들이 오가는 도로일 뿐 바닥에 횡단보도임을 나타내는 하얀색 줄무늬들이 없다. 하지만 길을 건너기 위해 사람이 ‘정해진’ 보도의 표시 지...
  • 2017-12-01
  • 3분 충전에 220㎞ 달리는 궁극의 친환경 '공기차' 2020년 등장     친환경 자동차의 최종 형태라고 할 수 있을까.      룩셈부르크 압축공기 엔진 기술 회사 MDI(Motor Development International SA)는 공기 자동차 '에어팟'(AirPod)의 상용 모델을 2020년 출시할 계획이다...
  • 2017-11-30
  • 현생 인류인 호모사피엔스는 한때 멸종의 위기에 직면한 적이 있다. 지구에 긴 빙하기가 닥쳤던 19만5000년 전부터 2만2000년 동안 인구수는 1만 명 수준으로 극감한 것으로 추정된다. 아프리카 남부지방에 살던 호모사피엔스는 생물다양성 덕분에 혹독한 추위에서 살아남았다. 살아남는 게 진화의 시작이라면 그 모습은 바...
  • 2017-11-28
  • [한국 추월하는 차이나 테크] [下] - 세계 과학기술계 선봉에 선 중국 2040년 핵추진 왕복선 만들어 소행성에서 광물 채굴 꿈꿔 작년 세계 최대 전파망원경 완공… 우주 탄생 밝히는데 美보다 앞서 - 과학 인재들 "중국으로" 억대의 정착금·연봉 파격 지원 美서 중국으로 건너간 박사급 2006년부터 작년까지 3...
  • 2017-11-25
  • 9월 두바이서 ‘나는 택시’ 시운전 NASA·우버 손잡고 무인 교통 추진 에어버스, 헬기형 ‘바하나’ 개발 중 조종사 없이 비행·이착륙 여객기 보잉사 AI 탑재해 내년 시험 비행 화물기 거쳐 2030년께 여객기 도입 법규 정비, 안전성 우려 등 장벽도 빨라지는 자율운항 비행기 ...
  • 2017-11-25
  • 미·일 신밀월 시대를 맞은 일본 자위대가 빠른 속도로 진화하고 있다. 북핵 등 유사시에 대비한다는 명목으로 파워와 속도를 한껏 끌어올리는 모습이다. 특히 중국을 겨냥한 전력 강화가 눈에 띈다. 아시아·태평양을 넘어 인도양까지 넘나드는 미군의 전략 파트너, 자위대의 전력을 분석했다.   &...
  • 2017-11-23
  • [사진 NHK] 일본에서 지난 21일 밤 정체불명의 불덩어리 같이 번쩍이는 물체가 상공에 출현했다.  22일 NHK에 따르면 전날 오후 9시 30분쯤 혼슈 동북부 도호쿠 지방에서부터 서부 긴키 지방에 걸친 광범위한 지역 상공에서 이같은 현상을 봤다는 목격담이 이어졌다. NHK가 도쿄에 인접한 가나가와현 ...
  • 2017-11-23
  • [서울신문 나우뉴스] 우주에서 촬영된 한국과 일본의 밤 풍경을 담은 색다른 사진이 공개됐다. 지난 19일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)의 우주비행사 랜디 브레스닉이 자신의 트위터를 통해 한국와 일본의 야경을 담은 사진을 공개했다. 국제우주정거장(ISS)에서 촬영된 구름으로 추정되는 기상 현상을 사이에 두고 왼편에...
  • 2017-11-21
‹처음  이전 1 2 3 4 5 6 다음  맨뒤›

포토뉴스 오늘은 2018년 1월 20일

오늘의 인물

  • *
  • *

세상에 이런 일이 더보기+

살아가는 이야기 더보기+

많이 본 포토뉴스 많이 본 뉴스

최신 코멘트

조글로홈 | 미디어 | 포럼 | CEO비즈 | 인물 | 단체 | 블로그 | 쉼터 | 레터 | 포토 | 조글로뉴스 | 칼럼 | 문학 | 사이버박물관 | 광고 | 뉴스스탠드 | 광고문의
[조글로]조선족네트워크교류협회(潮歌网) • 연변두만강국제정보항(延边图们江地区国际信息港) •아리랑주간(阿里郎周刊)
地址:吉林省延吉市光明街89号A座9001室 电子邮件: postmaster@zoglo.net 电话号码: 0433) 251-7898 251-8178
吉林省互联网出版备案登记证 [吉新出网备字61号] | 增值电信业务经营许可证 [吉B-2-4-20080054] [吉ICP备05008370号]
Copyright C 2005-2016 All Rights Reserved.