웨어러블 기기에 무선 전력 전송 기술 개발

UNIST 권지민 교수 등
폴리머 쇼트키 다이오드
안정성 확보 기술 선보여

웨어러블 기기에 무선으로 전력을 전송하는 새로운 기술을 개발한 UNIST 전기전자공학과 권지민 교수(오른쪽)와 이용우 박사.

 UNIST(울산과학기술원)를 비롯한 국내 연구진이 웨어러블 기기에 무선으로 전력을 전송하는 새로운 기술을 개발했다.

 해당 기술을 통해 차세대 웨어러블 기기 연구에 큰 도움이 될 뿐만 아니라 기기를 더 오래 효율적으로 사용할 수 있게 해줄 것으로 기대를 모은다.

 UNIST는 전기전자공학과 권지민 교수와 이용우 박사가 POSTECH 신소재공학과 정성준 교수와 함께 폴리머 쇼트키 다이오드의 안정성을 오래 확보하는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이들은 기존의 수분과 산소에 의한 다이오드 성능 저하 문제를 극복했다.

 연구팀은 폴리머와 금속 사이의 문제를 해결해 얇지만 안정적으로 작동하는 쇼트키 다이오드를 구현했다.

 전기를 한 방향으로만 흐르게 해 낮은 전력으로도 고성능 웨어러블 기기 사용이 가능하다.

 특히 쇼트키 다이오드는 금속과 폴리머 사이에 산화물 층을 추가해 전기 흐름 효율을 유지했다. 유연한 재질의 기판에서도 13.56MHz 신호를 안정적으로 처리할 수 있어 빠른 무선 통신과 에너지 수집 기술 발전에 큰 도움이 될 전망이다.

 연구팀은 다이오드 성능 저하 원인을 파악하기 위해 다양한 실험을 진행했다. 반도체층과 음극 금속층 사이의 문제가 주요 원인임을 밝혀냈다. 이를 X선 광전자 분광법과 이차이온질량분석법 등으로 분석하고 전기적 분석을 통해 체계적으로 규명했다.

 이용우 박사는 “웨어러블 기기 연구는 많은 진전을 이뤘지만 무선 전력 전송 시 안정성 문제는 여전히 해결되지 않았다”며 “이번에 개발한 기술은 몇 개월 이상 성능이 저하되지 않는 플렉시블 무선 전력 전송 기술로 차세대 웨어러블 기기 연구에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

박재권기자 jaekwon@ksilbo.co.kr

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