울산과기원·고려대, 반영구적 동작 가능한 사물인터넷 센서 기술 개발

국내 연구진이 외부에서 전원을 공급받지 않고도 반영구적으로 동작이 가능한 사물인터넷용 센서 기술을 개발했다.

한국연구재단은 최재혁 울산과학기술원 교수·최원준 고려대 교수 공동 연구팀이 물의 움직임을 모니터링할 수 있는‘센서 플랫폼’을 개발했다고 16일 밝혔다.

자연에서 발생하는 물 흐름의 변화를 관찰하고 표시할 수 있는 센서는 사물인터넷의 핵심 기술로 평가받는다. 저전력·고집적화가 필수적이기 때문에 수많은 센서의 배터리를 주기적으로 교체한다는 것은 현실적으로 불가능하다.

연구팀이 개발한 기술은 배터리 없이 자체적으로 생성한 에너지를 이용해 전기에너지의 발생 양상을 분석하고 물방울이 움직이는 정보를 외부에 시각적으로 전달할 수 있는 기술이다. 이 기술은 고체 표면과 물의 접촉을 통해 전기에너지를 만들 수 있는 ‘마찰대전 나노 발전기’ 방식을 사용했다. 물이 고체 표면에 접촉하면 마찰전기로 인해 표면에 분극이 생기고 전기적 평형도 깨져 전자가 이동하는 원리다.

특히 경제성과 집적도가 높은 전통적인 반도체 공정인 시모스 기반 회로를 사용해 저렴한 비용으로 생산할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 앞으로 빗물이나 해류의 흐름, 시간당 강수량 등에 대한 측정과 분석에 적용할 수 있다.

이번 연구는 미래창조과학부·한국연구재단의 기초연구사업(개인연구), 교육부·한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업의 지원을 받았으며 연구 성과는 국제학술지 ‘나노 에너지’ 지난달 29일자에 실렸다.