#. 영화 '해리포터' 시리즈에는 종이신문 위에 동영상이 재생되는 장면이 등장한다. '예언자일보'로 불리는 이 신문은 마법에 걸려 있어 정지된 사진이 아니라 움직이는 인물의 표정과 풍경까지 생생하게 전한다.
현재 세계 스마트폰과 태블릿PC 등 중소형 디스플레이 시장규모는 약 420억달러(45조9480억원)이며, 웨어러블 시장 규모도 현재 약102억달러(11조1588억원)에서 매년 40% 이상씩 급성장할 것이란 게 업계 추산이다.
이 추세에 맞춰 국내외 연구진들이 웨어러블을 보다 편하게 착용하도록 하기 위한 다양한 기술 연구에 매진하고 있다. 특히 웨어러블 기기 충전 분야에서 국내 연구진들의 성과가 나타나고 있다.
14일 관련 학계에 따르면 미래창조과학부 산하 기초과학연구원(IBS)의 나노입자연구단을 비롯한 국내 많은 연구진들이 웨어러블 기기 소재는 물론 짧은 배터리 수명 문제를 개선할 수 있는 충전 기술 개발에 매진하고 있다.
이날 세계 최초로 QLED 소자를 개발한 현택환 나노입자연구단장(서울대 화학과 중견석좌교수)은 이번 연구성과에 대해 올 초 국내에 특허를 출원했으며 국제 특허 출원도 준비 중"이라며 "과학기술분야 세계적인 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 14일자로 온라인 게재됐다.
현 교수는 "현재 웨어러블 기기 대부분은 손목 시계나 안경 형태라 화면이 매우 작다"며 "이 기술이 상용화 될 경우, 한쪽 팔 전체를 활용한 디스플레이 구동 등이 가능하다"고 말했다.
또 다른 IBS 나노구조물리연구단은 최근 금속공학을 통해 새로운 '열전(熱電) 소재'를 개발했다. 열전 소재는 열을 전기로 바꾸는 물질이다. 연구팀은 기존 소재보다 열전 성능을 2배 가까이 높였다. 고효율 열전소재가 상용화되면 사람의 체온을 전기로 바꿔서 웨어러블 기기를 충전할 수 있다.
연구단의 김성웅 연구위원은 "산업적으로 대량생산이 가능한 금속공학적 소결공정을 이용해 세계 최고 효율의 에너지 변환 열전소자를 구현했다"며 "상용화가 가능한 소재 성능을 100으로 볼 때 미국, 일본 등에서 개발한 소재는 40정도인데 우리는 이번에 70까지 높였다"고 말했다.
카이스트(KAIST) 전기및전자공학과 조병진 교수 연구팀도 올 초 세계 최초로 '웨어러블 발전 소자'를 개발했다. 유네스코가 뽑은 '세계 10대 정보통신(IT) 혁신기술'에 포함된 이 기술은 열전소자를 유리섬유 위에 부착해 착용할 수 있도록 했다.
실제 가로, 세로 각 10cm의 밴드로 만들어 팔에 부착하면 외부 기온이 영상 20도일 때, 약 40mW(밀리와트, 1000분의 1와트)의 전력을 생산할 수 있다. 즉 입고만 있어도 전기 생산이 가능한 것이다.
조 교수는 지난해 9월 벤처기업 '태그웨이'를 공동창업해 대전 창조경제혁신센터의 지원을 받아 상용화를 모색하고 있다.
또 이 연구팀은 자동차, 공장, 항공기 등 폐열이 발생하는 다양한 곳에서도 적용할 수 있어 에너지 문제를 해결하는 수단으로도 적합하고 특히 헬스케어·의료용 패치 등에 활용하면 삶의 질 향상에도 도움이 될 것이라고 전했다.
elikim@fnnews.com 김미희 기자
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