태양으로부터 방사되는 전자파를 전기에너지로 만들고 이를 일상생활에 사용가능한 전기를 만들어 사용한다면 또 다른 획기적인 기술이 될 것이다.

황태일 기자 hti@

특히 주·야간 지구전자파를 전기에너지로 사용할 수 있는 기술로 발전시킨다면 제2의 전기에너지 혁명을 불러일으키게 될 것이다. 마치 현실과 동 떨어진 이야기 같지만 실제로 이를 적용하거나 연구에 박차를 가해 실증을 기획하는 기업이 있다.

전자파 에너지변환기술 통해 93% 전력 생산

▲ 이병선

최근 ‘에너지 하베스팅(energy harvesting)’이 차세대 기술로 급부상하면서 ㈜이맥테크놀러지&이노베이션(이하 이맥이노베이션)의 행보가 화제다. 이맥이노베이션은 인체에 해로운 전자파를 없애고 이를 전기에너지로 변환하여 사용하는 전자파 에너지변환 기술로 세간의 이목을 한 몸에 받고 있다. 에너지 하베스팅은 그냥 버려지는 에너지를 수집해 전기로 바꿔 쓰는 기술이다. 가령, 집이나 사무실 조명에서는 빛에너지가 나온다. 우리가 한 걸음씩 걸을 때마다 발바닥이 바닥을 누르는 압력에너지가 생긴다. 자동차나 기차, 비행기 등이 움직일 때 극심한 진동과 열이 발생한다. 이 모든 것들이 다 에너지다. 발전소나 공장에서 돌아가는 기계에서도 진동과 열이 나오고, 휴대전화 기지국이나 방송국에서는 전자파가 방출되는데, 에너지를 수집해 전기로 바꿔 쓰는 게 에너지 하베스팅의 개념이다. 우리 주변에서 발생하는 수많은 에너지는 최종적으로 소리나 열로 전환돼 허공에서 사라지는데, 버려지는 에너지만 잘 모아도 전자기기의 효율을 지금보다 훨씬 더 높일 수 있다. 에너지 하베스팅은 ‘자투리’ 에너지로 전기를 만드는 데 의의가 있다. 기존에는 애써 밀리와트(mW)급 전력을 모으지 않았는데, 이제 쓸 수 있는 분야가 생기기 시작한 것이다. 전문가들은 향후 사물인터넷이나 웨어러블기기, 헬스케어기기 등 소형 저전력 전자기기에 에너지 하베스팅이 큰 역할을 수행할 것으로 예측하고 있다. 더욱 진보된 기술은 이러한 실험을 거쳐 우주전자파를 연구하기 시작하여 매우 흥미로운 결과를 만들어 냈다.

우주에서 오는 전자파를 전기에너지로 만든다.
주야간에 우주로부터 지구로 쏟아져 들어오는 전자파를 안테나로 포집하여 전기에너지를 만드는 연구를 진행하고 있다. 특히 야간에는 전자파의 세기가 강하여 주간보다도 더 많은 양의 전자파를 포집하여 전기에너지를 만들 수 있다. 높은 산 정상에서 전자파를 포집하는 안테나를 만들어 전자파를  전기로 만들어 변환한 결과 전압2볼트와 전류0.01mA를 시험적으로 생산하였다. 우리가 생활하는 아파트옥상, 빌딩옥상 , 송전철탑처럼 높은 곳으로 주변에 높은 장애물이 없는 지역이라면  전자파를 전기에너지로 만들 수 있는 모든 가능성이 있는 곳이다. 지구로 쏟아지는 수많은 전자파를  전기에너지로 변환하는 기술을 발전시킨다면 멀지않은 미래에  지구 전자파를 전기에너지로 만들어 사용하는 날이 오게 될 것이다.

특히 극지방 일수록  전자파의 세기가 강하고 네팔 같은 고산지역에서 전자파를 변환하여 전기로 사용하는 날을 기대해 볼 만하다. 우주로부터 방사되어 지구로 쏟아져 들어오는 수많은 전자파를 전기에너지로 만들 수 있는 기술로 발전시킨 이맥이노베이션의  이 기술은 국내특허는 이미 등록되었고 세계특허로 출원중에 있다.  그동안 한국전력공사의 송전철탑 또는 배전선로와 같이 기존 전기가 흐르고 있는 곳에서 발생하는 전자파를 전기에너지로 변환하는 기술과는 또 다른 기술을 성공해 냈고 앞으로 이 기술이 일상생활에 적용이 된다면 매우 획기적인 기술이 될 것으로 보고 있다.

세계 최초 에너지 하베스팅 기술을 적용한 이현프리미엄 어싱매트 선보여
최근 이맥이노베이션은 가전분야인 전기매트에도 이맥기술을 적용해 폭발적인 호응을 얻고 있다. 이맥이노베이션이 야심차게 선보인 이현매트는 4계절 사용하는 편안한 잠자리를 위해 어싱기능을 적용함으로써 전자기기 사용으로 발생하는 이상전류를 땅속으로 흘려보내 인체의 피부를 통해 해로운 유해 성분이 흡수되는 것을 막아주고 실내에서도 땅 위에 접촉해 있는 효과를 주어 건강한 상태의 몸을 유지하도록 개발했다. 이러한 어싱기능은 이미 유럽과 북미 지역에서 보편화되어 맨땅 어싱운동이 활발히 전개되고 있는 추세다.

이맥이노베이션의 이현프리미엄매트는 에너지 하베스팅 기술을 적용해 소비전력분야에서는 전자기파 없는 전기매트와 전자기파를 전기에너지로 변환 저장(ESS) 하였다가 필요할 때 전기에너지로 사용할 수 있는 제품으로, 전자파 없이 흡수한 전자파를 전기에너지로 변환해 다른 장치에 이용할 수 있도록 했다. 이러한 기술력을 인정받아 지난해에는 대한민국 우수발명 특허 대상을 수상하는 쾌거도 거두었고 , 여명808 대평 남종현 발명 문화상 전기전자 분야에서 대상을 수상 하였다. 이병선 대표는 “태양광 발전 전력을 대체함은 물론 가정, 빌딩, 공장 등 전력 산업분야에 전자파 하베스팅 기술을 적용해 전자파로부터 인체를 보호하고, 에너지 절약을 통해 국가경제 발전에 기여하겠다”며 “앞으로도 전력분야에 혁신기술을 제공하고, 소비분야에 전자파로부터 안심하고 사용할 수 있는 전기전자제품 공급에 총력을 기울이겠다”고 다짐했다. NM