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착용자 신체에서 운동 에너지 추출하는 웨어러블 기기 개발
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착용자 신체에서 운동 에너지 추출하는 웨어러블 기기 개발
  • 정원석 기자
  • 승인 2018.09.20 09:45
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▲착용자의 신체 움직임으로부터 운동 에너지를 추출하는 웨어러블 기기가 개발됐다(출처=셔터스톡)
사람이 팔을 움직이는 것과 같은 간단한 동작을 통해 에너지를 생성할 수 있는 웨어러블 기기가 개발됐다. 이 기기는 착용자의 신체 움직임에서 운동 에너지를 추출하는 방식으로 개인 건강 모니터링 시스템을 개선할 수 있다. 착용자의 운동 에너지를 이용하기 때문에 배터리 및 기타 에너지원이 필요하지 않다.

미국 펜실베이니아주립대학의 수잔 트롤리어-맥킨스트리는 "이 기기는 여태까지 만들어진 기기보다 5~50배 정도 뛰어나다"고 말했다. 현재 시장에서는 스스로 에너지를 수확하는 웨어러블 장치에 대한 수요가 높아지고 있다. 이런 장치에 지속적으로 전원을 공급하는 것이 번거로운 일이기 때문이다.

차세대 에너지 수확기는 배터리 사용을 줄이기 때문에 환경에 도움이 되며 인건비를 줄이는 열쇠가 된다.

이 웨어러블 기기에는 압축 시 전류를 생성하는 특수한 결정체가 사용된다. 이 결정체는 전기 충격이 적용되면 다양한 모양으로 바뀌며 에너지를 수집하도록 설계된 장치에 매우 유용하다.

트롤리어-맥킨스트리와 연구진은 PZT라고 알려진 잘 알려진 압전 재료를 사용했으며 유연한 금속 호일의 양면을 코팅했다.

활성 물질의 양이 많을수록 더 많은 전력이 생산된다. 그리고 필름의 결정 구조를 더욱 촘촘하게 배치하면 에너지 수확의 효과가 극적으로 증가한다.

PZT 필름은 균열없이 높은 변형률을 유지할 수 있어 더 견고한 장치를 만들 수 있다. 앞으로 전 세계 사람들이 배터리 충전 걱정 없이 건강 관리 도구를 사용할 수 있을 전망이다.