체온으로 에너지도 생산… '미래의 옷' 여기까지 왔다

KAIST 조병진연구팀 웨어러블 발전소자 세계최초 개발 한국 첫 유네스코 10대 혁신기술 선정에 '그랑프리'까지

▲ 조병진 교수

한국인 개발 기술 최초로 유네스코가 선정한 세상을 바꿀 10대 혁신 기술 선정. 10대 혁신 기술 중 세계 기업가, 기자단, 벤처 투자가 등을 대상으로 한 온라인 투표에서 대상인 그랑프리 수상.

한국과학기술원(KAIST) 조병진 교수연구팀이 세계 최초로 개발한 웨어러블(wearable) 발전소자 얘기다.

조 교수 연구팀이 지난해 3월 세계 최초로 개발한 웨어러블 발전소자는 지난달 말 우리나라 기술로는 처음으로 유네스코 선정 10대 기술에 선정됐으며, 그랑프리까지 수상하는 성과를 거둔 것이다.

유네스코는 넷엑스플로(Netexplo)와 공동으로 2008년부터 매년 세상을 바꿀 10대 기술을 선정하고 있으며, 네티즌 온라인 투표 등을 통해 10대 기술 중 그랑프리를 선정한다. 시상식은 지난 5일(현지시간) 파리 유네스코 회관에서 기업가, 기자, 벤처투자가 등 1500여 명이 참석한 가운데 토크쇼 형식으로 진행됐다.

▲ 웨어러블 발전소자

조 교수 연구팀이 개발한 웨어러블 발전소자는 유리섬유 위에 열전 소자를 구현한 것으로 세계 최초의 착용 가능한 형태다. 몸에 착용한 뒤 체온을 이용해 전기를 생산할 수 있다. 기존의 상용 열전소자는 세라믹 기판을 이용, 단단하고 휘어지지 않는데다 무게가 무겁고, 낮은 에너지 효율 탓에 활용도가 떨어지는 단점이 있었다.

또 웨어러블 기기는 미래 전자기기의 중심이 될 전망이지만 배터리 충전 문제가 확산의 걸림돌이 됐다. 무거운 배터리를 지니고 다녀야 하는 것은 물론 작동을 위해 배터리를 자주 교체하거나 충전을 해야 하는 문제가 있기 때문이다.

하지만 조 교수 연구팀이 개발한 기술은 체온으로 전기를 생산, 배터리 걱정없이 반영구적으로 지속적인 전원 공급이 가능하다. 얇고 가벼워 착용이 간편한데다 전력생산 능력이 뛰어나 웨어러블 전자기기의 배터리 문제를 해결할 수 있을 전망이다.

유리섬유를 이용했기 때문에 의류형태의 자유로운 가공이 가능하고, 가벼울 뿐더러 전력생산 효율도 높다. 같은 무게의 기존 세라믹 기판 소자에 비해 14배 가량의 전력생산 능력을 갖고 있다.

웨어러블 발전소자를 이용한 전자기기 뿐만 아니라 자동차, 공장, 항공기 등 폐열이 발생하는 다양한 곳에 적용할 수 있어 에너지 문제를 해결하는 수단으로 활용 가능한 것은 물론, 헬스케어 등 의료용 패치 등에도 활용 가능해 삶의 질 개선에도 기여할 것으로 기대된다.

조 교수 연구팀은 지난해 9월 기술 상용화를 위해 벤처기업 '태그웨이'(TEGway)를 창업, 대전창조경제혁신센터의 드림벤처 스타기업에 선정돼 다양한 지원을 받고 있다. 태크웨이 측은 이르면 1년 내에 상용화하고 5년 내에 1000억원의 매출 달성을 목표로 하고 있다.

KAIST 관계자는 “이 기술은 체온에 의해 생긴 옷감 내·외의 온도차를 이용해 전기를 발생시키는 것으로 무겁고 휘어지지 않는 기존의 세라믹 대신 유리섬유를 사용, 가볍고 자유로운 형태로 만들 수 있고, 단위 무게당 전력생산 효율도 기존 대비 14배 높일 수 있다”고 설명했다.

이영록 기자