초음파로 배터리 충전...김상우 성균관대 교수 '이달의 과학기술인상'

[이데일리 강민구 기자] 우리 몸에 안전한 초음파와 정전기를 이용해 버려지는 에너지를 수집, 몸속에서 소자를 충전하는 기술을 개발한 연구자가 성과를 인정받았다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술인상’ 4월 수상자에 김상우 성균관대학교 신소재공학부 교수를 선정했다고 1일 밝혔다.

‘이달의 과학기술인상’은 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 시상이다.

초음파로 정전기 발생시켜 배터리 충전하는 새로운 에너지 하베스팅.<자료=과학기술정보통신부>

기존 인체 삽입형 의료기기는 배터리의 수명이 다하면 교체 수술이 필요해 환자의 고통과 비용이 추가 발생했다. 몸 바깥에서 배터리를 충전하는 무선전송기술과 인체 에너지를 전기로 변환하는 압전기술이 연구됐지만, 짧은 전송거리와 안전성 부족, 미미한 전력 생산으로 상용화에 어려움이 있었다.

김상우 교수는 의료현장에서 안전하게 사용하는 초음파를 이용해 발전소자에 마찰전기를 일으켜 의료기기를 구동하는 원격 에너지 충전기술을 개발하고, 이를 이용한 소자를 제작했다.

이어 고출력 마찰소재인 PFA 폴리머 필름과 유연한 PCB 회로기판을 결합한 발전소자에 초음파로 진동을 전달해 금과 구리 전극 간 정전기도 발생시키는 데 성공했다.

김 교수는 “초음파로 정전기를 발생시켜 발·충전 가능한 초음파 구동 정전기 하베스팅 소자를 구현했다”며 “앞으로 의료기술에 응용해 인체 삽입형 의료산업에 새로운 이정표를 제시할 수 있을 것”이라고 소감을 전했다.