최근 웨어러블 기기와 사물인터넷(IoT) 사용이 급속히 늘면서 작은 전원을 쉽게 공급받을 수 있는 '에너지 하베스팅' 관련 특허출원이 증가하고 있다.

에너지 하베스팅이란 생활 속에 버려지는 다양한 에너지를 수집해 다시 전원으로 사용할 수 있게 하는 기술이다.

6일 특허청에 따르면 2008년 이후 지난해까지 10년간 에너지 하베스팅에 관한 특허는 모두 1천370건이 출원됐다.

▲ 울산과학기술원이 개발한 웨어러블 태양광-열전 발전기

세부적으로는 압력(508건), 진동(356건), 정전기(247건), 열(148건), 자기장(110건)을 이용한 것으로 조사됐다.

2008년 출원량이 미미했던 정전기(2.7%)와 자기장(4%)을 이용한 분야가 10년 만에 정전기 41%, 자기장 15%로 대폭 성장했다.

웨어러블 기기의 대중화에 따라 의류나 신체에 부착돼 정전기를 쉽게 발생시킬 수 있고, 에너지 하베스팅 장치도 간단하게 구현시킬 수 있는 장점이 있어 이 분야에 대한 연구개발과 출원이 활발한 것으로 분석된다.

전문가의 예측에 따르면 2020년까지 사물인터넷(IoT) 300억개가 인터넷에 접속돼 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.

지난 10년간 대학(25%)과 연구소(14.5%)의 출원이 40%에 달해 기업(42.5%)과 함께 특허출원을 주도하는 것으로 나타났다.

주목할 점은 2008년 기업(57%)이 대학(11%)보다 5배 많게 출원했지만, 지난해에는 대학(42%)이 오히려 기업(14%)보다 3배나 많았다.

기업들이 주로 큰 전력을 생산하는 태양광, 풍력 등에 집중한 반면, 미소 전력을 수확하는 에너지 하베스팅 분야는 대학을 중심으로 연구 개발되고 있기 때문으로 풀이된다.

전기억 특허청 전력기술심사과장은 "에너지 하베스팅은 웨어러블 기기 등에 전원으로 사용되다가, 점차 4차 산업혁명의 기반이 된 사물인터넷 전원으로 더 각광을 받을 것"이라고 내다봤다.

윤세훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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