의류를 활용한 휴대용 전화기 충전

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-12-11

영국 브루넬 대학(Brunel University)의 산업디자인과 연구진은 스마트폰, 테블릿 및 다른 개인용 장치에 전력원을 공급하는 의류를 개발하고 있다. 이러한 연구에 있어 이들은 최근 주요한 장애물 두 가지를 극복하였다. 의류에 사용될 수 있는 슈퍼캐피시터(Supercapacitor) 섬유를 생산하는 기술은 한동안 시도되어 왔다. 그러나 지금까지도 과학자들은 실험실을 벗어나 경제적으로 전기를 생산하기 위한 방법을 도출하거나 장치에 적절한 전압을 공급하지 못하고 있었다. 이제 브루넬 대학의 David Harrison 교수, John Fyson 교수, Yanmeng Xu 박사, Fulian Qiu 박사 등은 일반적인 장치에 충분한 전기를 공급하고 저장할 수 있으며 산업규모의 제조가 가능한 의류용 섬유를 생산할 수 있는 획기적인 특허 기술을 개발하였다. Harrison 교수는 "이미 전화기, PC 및 테블릿의 보조 전력으로 슈패캐패시터를 이용하는 것은 아주 흔한 일이 되었다. 슈퍼캐패시터는 화학반응 없이 에너지를 저장하며 거의 무한대로 충전과 방전을 수행할 수 있다. 그렇지만 섬유 형태로 1V 장벽을 깰 수 없다는 문제가 있었다. 우리는 두 개의 순차적인 전기용량층(Capacitive Layer)을 가진 다층구조를 이용하여 2V를 생산할 수 있었다. 일반적인 배터리 전압이 1.5 V이기 때문에 1V의 장벽을 깨는 일은 실제 구현에 있어 중요하다. 또한 우리는 대량 생산 문제를 해결하기 위해 8개의 분리된 층을 가진 인간 머리카락 두께의 스테인리스 강선을 반 자동으로 코팅하는 공정을 개발하였다"고 밝혔다. 이번 연구는 EU가 지원하는 Powerweave 프로그램의 일환이다. 이 프로그램은 7개국의 과학자들이 함께 전기를 생산하고 저장할 수 있는 직물을 개발하고자 실시되고 있다. Powerweave 프로젝트는 유럽집행위원회(European Commission)의 지원을 받고 있으며, 지난 2012년 6월부터 7개국 13개 멤버들이 참여하고 있다. 프로젝트는 42개월간 진행될 예정이고 총 연구자금은 4 백만 유로에 달할 것이다. 프로젝트의 목표는 10W/m2의 전기를 생산하고 이를 저장하는 섬유를 개발하는 일이다. 이들은 염료감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cell)를 기반으로 하는 태양광발전 섬유, 박막 배터리 또는 슈퍼캐패시터를 기반으로 하는 재충전가능 에너지 저장 섬유, 신뢰성을 확보하면서 효율적으로 가동하기 위한 직물 설계, 전기 생산 및 저장 섬유를 통합하기 위한 안정적인 인터페이스 및 상호연결, 대규모 기술적 응용분야에서의 실증테스트 등을 개발 및 수행하고자 한다. 연구진은 제직(Weaving)을 통해 섬유를 직물로 만들 예정이다. 이러한 차별적인 접근방법은 직물 형태에 무게 감소, 지나치게 눈에 띄지 않는 외형, 유연성, 편안함 및 현재 시스템보다 저장 및 이송 등의 기능성을 부여할 것으로 기대된다. Screenshots_2015-12-09-13-46-10.png http://www.energyharvestingjournal.com/articles/8776/have-scientists-cracked-clothes-to-power-your-phone?rsst2id=5%2C82%2C84