'충전 필요 없어'…주변 에너지 수확해 전원 공급

정전기 이용한 자가발전장치 특허출원 급증

최근 웨어러블 기기의 등장으로 자가발전장치인나노 발전기가 주목받으면서 '골칫거리'였던 정전기가 재조명된다.

나노 발전기는 배터리 교체나 외부충전이 필요 없는 반영구적 전원장치로, 무선네트워크 등에 장착되는 각종 센서나 웨어러블 기기를 위한 미래 대체전원으로 큰기대를 모은다.

9일 특허청에 따르면 나노 발전기 관련 특허는 2012년 이후 최근 5년간 모두 382건이 출원됐고 이중 '마찰형'이 111건, '압전형'은 243건이었다.

나노 발전기는 크게 두 가지로 구분되며, 압전소자에 미세한 압력을 가하면 전기가 발생하는 압전효과를 이용하는 압전형과 서로 다른 두 물질이 마찰할 때 생기는 정전 효과를 이용하는 마찰형이 있다.

출원비중은 압전형이 64%로 크지만, 마찰형의 특허출원이 2012년 0건에서 지난해 42건으로 급증세를 보였다.

반면 압전형은 2012년 78건에서 지난해 39건으로 급감했다.

마찰형이 압전형보다 제작이 상대적으로 쉽고 발전소자의 구조를 제어해 더 큰출력을 얻을 수 있기 때문으로 풀이된다.

마찰형 나노 발전기의 최근 5년간 세부 출원 동향을 보면 학계 출원이 73%로 산업계 출원(9%)을 압도했다.

이는 마찰형 나노 발전기 기술 수준이 바로 상용화가 가능한 단계까지는 도달하지 않았음을 시사한다.

내국인 출원비중이 96%에 달하며, 국내 출원을 기반으로 한 국제 출원 비율은 9%에 불과했다.

개발 초기 단계로 각국에서 해외 특허확보 전략이 부재한 지금이 우리에게 기회가 될 수 있음을 고려할 때 아쉬운 대목이다.

마찰면적 증대를 위한 발전소자의 물리적 구조나 배치와 관련된 출원은 90%인데반해 발전소자의 소재 자체에 대한 출원은 10%에 불과해 원천적인 연구는 부족한 것으로 파악됐다.

네트워크 장비회사인 시스코에 따르면 사물 인터넷(IoT)의 발달로 2020년까지수조 개의 센서가 지구 곳곳에 설치될 것으로 예측돼 자가발전장치에 대한 수요도그만큼 폭증할 전망이다.

특허청 성백문 전력기술심사과장은 "이제 우리 산업계도 마찰형 나노 발전기의시장 잠재력에 주목해 연구역량을 축적한 각 대학의 산학 협력단 등 학계와 손잡고적극적인 특허확보 전략을 추진할 필요가 있다"고 밝혔다.

yej@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>