▲ 조병진 KAIST 교수.

국내 연구진이 웨어러블 전자기기의 전력공급원으로 사용할 수 있는 가볍고 유연한 열전소자를 개발했다.

한국과학기술원(KAIST) 조병진 교수팀은 유리섬유 위에 무기물을 프린팅함으로써, 무기물로 된 유연한 열전소자를 최초로 구현했다고 8일 밝혔다.

기존의 상용 열전소자는 세라믹 기판을 이용해 단단하고 휘어지지 않으며, 무게가 무겁고, 낮은 에너지 효율로 인해 웨어러블 전자기기에 활용하기에는 부족한 면이 있었다.

연구진이 개발한 열전소자는 유리섬유를 이용해 의류형태로 자유로운 가공이 가능하며 대면적 소자제작이 쉬워 대량생산에 큰 장점이 있다. 또한 무게가 가볍고, 같은 무게의 기존 세라믹 기판 소자에 비해 14배 이상 전력생산이 가능할 정도로 전력생산 효율도 높다.

실제로 이 열전소자를 팔에 두를 수 있는 가로·세로 각 10cm 의 밴드형태로 제작시 약 40 mW의 전력을 생산할 수 있어 웬만한 반도체 칩들을 다 구동할 수 있다. 또한 상의 전체에 해당하는 면적로 제작하여 입으면, 약 2W 의 전력이 생산돼 핸드폰 사용이 가능하다.

조병진 교수는 “이번에 개발된 유연 열전소자의 상용화까지는 2~3년이 걸릴 전망”이라며 “향후 전자산업의 새로운 핵심 시장이 될 웨어러블 전자기기의 전력공급원으로 널리 사용될 것”이라고 기대했다.

한편 이번 연구는 2010년부터 미래창조과학부가 지원하고 있는 기반형융합연구사업의 일환으로 수행한 결과로서, 본 연구결과는 에너지 환경분야의 최고 권위지인 ‘Energy & Environmental Science’지에 온라인 속보로 게재됐다.