김상우 성균관대학교 신소재공학부 교수, 4월 ‘이달의 과학기술인상’ 수상 [첨단 헬로티 = 김동원 기자] 4월 이달의 과학기술인상으로 김상우 성균관대학교 신소재공학부 교수가 선정됐다. 김상우 교수는 에너지 하베스팅 기술로 인체 삽입형 소자를 충전하는 기술을 개발해 차세대 의료분야 발전에 기여한 공로를 인정받았다. ▲ 김상우 성균관대 신소재공학부 교수 (사진 : 성균관대학교) 초음파로 정전기 발생시켜 충전하는 에너지 하베스팅 기술 구현 과학기술정보통신부(장관 최기영)와 한국연구재단(이사장 노정혜)은 4월 1일, ‘이달의 과학기술인상’ 수상자로 성균관대학교 신소재공학부 김상우 교수를 선정했다고 밝혔다. 이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 시상이다. 과기정통부와 연구재단은 김상우 교수가 인체에 무해한 초음파와 정전기를 이용한 에너지 하베스팅 기술로 인체 삽입형 소자를 충전하는 기술을 개발함으로써 환자의 삶의 질 향상과 차세대 의료분야 발전에 기여한 공로를 높이 평가했다고 밝혔다. 에너지 하베스팅은 진동, 하중,
[첨단 헬로티] 마이스포럼이 오는 2020년 2월 28일, 서울 양재동 aT센터 3층 세계로룸I 에서 ‘2020 고기능 첨단필름 최신기술세미나’를 개최한다고 밝혔다. 차세대 첨단소재산업의 핵심 솔루션으로 자리매김하고 있는 필름 소재는 일반적인 성능만을 요구하였던 과거와는 달리 다양한 환경 및 조건에서 고/다기능을 구현할 수 있는 소재에 대한 중요성이 크게 대두되면서 자동차, 반도체, 디스플레이, 건설 및 차세대 디바이스 등 각종 첨단기능을 구현할 수 있는 소재가 지속적으로 연구, 개발되는 가운데 그 산업규모가 비약적으로 커지고 있다. 2월 28일(금)에 진행되는 이번 ‘2020 고기능 첨단필름 최신기술세미나’는 학계 및 업계 전문가 초청을 통해 ▲투명 창호형 에너지 하베스팅 고기능성 필름 ▲첨단산업에서 기능성 실리콘 소재와 응용 기술 ▲고기능 하이브리드 나노전극 필름 기술의 터치센서 및 자동차용 투명히터 응용 ▲최근 폴리이미드 소재 개발동향 ▲청색광 저감을 위한 탄소 양자점 필름 ▲고성능 은나노와이어 플렉서블 투명 전극 제조 및 광전자/센서 소자 응용과 같은 주제로 구성되어 진행된다. 이번 세미나는 2월 27일까지
[첨단 헬로티] 에너지 하베스팅은 IoT(사물인터넷)가 발전하면서 역할이 더 커질 것으로 보인다. IoT는 수많은 전자제품에 설치된 무선센서가 주기적으로 데이터를 수집해 중앙센터로 보내는 역할을 한다. 건물이나 댐의 안전성을 주기적으로 점검하거나 환경오염 감시, 농작물 관리 등을 할 때 곳곳에 설치한 무선센서가 중앙센터에 정보를 제공해 이상 유무를 확인할 수 있게 해준다. <사진 : 게이티이미지뱅크> IoT 등 스마트시티 기반장치의 핵심역할 기대 IoT에서 넓은 분포에 설치한 온갖 센서에 전선을 연결해 전력을 공급하는 것은 불가능하다. 배터리로 전력을 공급한다고 하더라도 배터리 수명이 다할 경우 일일이 찾아가서 교체하는 것도 시간과 노력이 많이 소요되는 일이다. 이 역할을 에너지 하베스팅이 할 수 있다. 실제로 미국의 마이드(MIDE)사는 유연하면서 잘 깨지지 않는 암전소자를 개발해 무선 센서의 자가 발전장치용도로 상용화하기도 했다. IoT 분야와 함께 에너지 하베스팅의 역할이 기대되는 분야가 스마트워치 등의 웨어러블 기기다. 비교적 전력소모가 적고, 몸에 지닐 수 있어 신체 에너지 하베스팅 등을 통해 전력을 공급할 수 있기 때문이다. 한 전문가는
[첨단 헬로티] 에너지전환기다. 전 세계적으로 기존 화석 연료에서 신재생에너지로 전환하는 노력이 계속되고 있다. 에너지전환이 이뤄지면서 주목받기 시작한 기술이 있다. 바로 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)이다. 에너지 하베스팅은 버려지는 에너지를 수집해 전기로 바꿔주는 기술이다. 사람의 열에너지나 조명의 빛에너지, 자동차나 비행기가 움직일 때 발생하는 진동 등을 모두 에너지로 바꿔줄 수 있다. 영국의 시장조사기관인 아이디테크엑스(IDTechEx)는 오는 2020년 세계 에너지 하베스팅 시장규모를 약 43억 7,000만 달러(한화 약 4조 7,294억 원)로 전망했다. <사진 : 게티이미지뱅크> 버려지는 에너지, 다시 쓰자! 스마트폰 없이 살 수 없는 세상이 됐다. 전화도, 문자도, 사진도, 인터넷도, 게임도, 영화 시청도 모두 스마트폰으로 하는 시대가 됐다. 지하철이나 버스를 탔을 때 대부분 사람이 스마트폰을 보고 있고, 주변만 보아도 스마트폰 없이 못 사는 사람들을 쉽게 찾아볼 수 있다. 그런데 문제가 있다. 배터리다. 과거에는 여분용 배터리가 있어 교체하면 됐지만, 지금은 스마트폰에 장착된 배터리가 한 개라 교체도 힘들다. 그렇
[첨단 헬로티] 최근 웨어러블 기기와 사물인터넷(IoT)의 사용이 급속히 증가하면서 작은 전원을 쉽게 공급받을 수 있는 에너지 하베스팅에 대한 특허출원이 증가하고 있다. 에너지 하베스팅(energy harvesting)이란 생활속에 버려지는 다양한 에너지를 수집하여 다시 전원으로 사용할 수 있게 하는 기술이다. ▲ 연도별 출원 통계(2008~2017년) 전문가의 예측에 따르면 2020년까지 사물인터넷 300억 개가 인터넷에 접속되어 사용될 것으로 전망된다. 앞으로 배터리가 없이도 전원을 공급받을 수 있는 에너지 하베스팅이 곳곳에 흩어져 동작하는 사물인터넷을 움직일 것으로 보인다. 가령 지문을 인식할 수 있는 신용카드에 이 기술을 적용하면 배터리 없이도 동작할 수 있게 된다. 특허청에 따르면, 최근 10년간(2008~2017) 에너지 하베스팅에 관한 특허는 총 1,370건이 출원됐고, 세부적으로는 압력(508건), 진동(357건), 정전기(247건), 열(148건), 자기장(110건)을 이용한 것으로 조사됐다. ▲ 세부 기술별 출원 현황(2008~2017년) 특히 2008년 출원량이 미미했던 정전기(2.7%)와 자기장(4%)을 이용한 분야가 지난 10년 만에
[첨단 헬로티] 해외 선도기관과 업무협정 체결 및 국내 대·중소기업과 협의체 발족 KETI(전자부품연구원, 원장 박청원)와 한국전자정보통신산업진흥회(KEA, 회장 김기남)가 에너지 하베스팅 기술 분야 글로벌 선도기관인엔오션 얼라이언스(EnOcean Alliance)와 업무협약(MOU)을 체결하고 국내 대·중소기업과 협의회를 발족하는 등 ‘에너지 자립형 IoT산업’의 생태계 조성 및 활성화에 앞장서고 있다고 지난 17일 밝혔다. 에너지 자립형 IoT는 스마트홈부터 스마트공장까지 실생활에 다양하게 적용되고 있는 사물인터넷(IoT)기기의 전력공급을 위해 에너지 하베스팅을 활용하는 기술로, IoT기기의 배터리 교환 등 유지관리에 드는 비용과 시간을 절감할 수 있는 기술이다. 글로벌 시장조사 기관인 가트너는 2020년까지 200억개까지 늘어날 IoT 디바이스의 핵심 이슈로 에너지 자립 기술을 지목한 바 있다. KETI와 KEA, 엔오션 얼라이언스는 지난 16일 3자 업무협정 체결을 통해 ▲에너지 자립형 IoT 관련 공동 연구개발과 기술협력은 물론 ▲에너지 자립형 IoT기술의 보급, 확산 등 산업촉진과 국내 생태계 조성을
국내 연구진이 천연 바이오 재료인 실크를 마찰시켜 발생시킨 정전기로 마찰 전기 발전기를 개발하는데 성공했다. 이번 연구는 오일권 교수팀(KAIST)이 미래창조과학부가 지원하는 리더연구자지원사업을 통해 수행한 것이다. 기계적 에너지를 이용한 에너지 하베스팅은 자가 발전 시스템으로 활용하기 위한 기술적 잠재력이 무궁무진하여 그동안 많이 연구되어 왔다. 최근에는 마찰을 이용한 에너지 하베스팅이 기존의 압전형 나노발전기보다 제작의 편리성, 고출력, 비용효과적인 특성으로 인해 여러 연구자들로부터 새롭게 주목을 받고 있다. 에너지 하베스팅은 주변 환경에서 버려지는 에너지를 전기에너지로 변환하여 이용하는 것을 말한다. 하지만 마찰형 나노발전기를 실생활에서 사용하거나 현재 각광받고 있는 인체 친화형 전자기기로 사용하기 위해서는 표면적을 넓히기 위한 복잡한 공정 과정, 고가 장비 사용, 인체 유해물질 사용 등은 개선되어야 할 부분으로 남겨져 있었다. 이에 실험을 통해 천연 재료인 실크와 플라스틱 계열 폴리이미드를 마찰시켜 정전기가 발생하는 것을 발견했으며, 표면 전하 측정을 통해 두 재료의 일함수를 구해 실크는 폴리이미드보다 상대적으로 전자를 잘 잃고, 반대로 폴리이미드는