화학뉴스

최근 압전효과를 이용한 전기 생산기술, 즉 압전 발전기술에 대한 특허 출원이 활발하게 이루어지고 있다.
특허청(청장 김호원)에 따르면, 압전 발전기술에 대한 특허 출원은 2007년까지 8건 이하로 미미한 수준에 그쳤으나 2008년부터 급증해 매년 20건 이상이 출원되고 있다.
압전효과는 물체를 누르거나 비틀 때 전기가 발생하는 현상으로 압전 발전기술은 2009년 MIT가 선정한 10대 유망기술, 2010년 미국의 과학잡지 Popular Science가 선정한 세계를 뒤흔들 45가지 혁신기술에 포함될 정도로 주목받고 있다.
압전 발전기술은 주위에서 버려지는 에너지를 거둬들여 전기를 생산할 수 있기 때문에 에너지 수확기술이라고 불리는데, 자동차 엔진의 진동, 사람이 걸으면서 바닥을 누르는 힘, 관절의 움직임, 혈관 속 혈액의 흐름, 떨어지는 빗방울 모두가 전력을 수확할 수 있는 자원으로 활용할 수 있다.
압전 발전기술 특허는 내국인 출원이 대부분으로 대학 및 국책연구소 47.7%, 중소기업 40.0%, 대기업 7.7%를 차지해 대학 및 국책연구소, 중소기업이 개발을 주도하고 있다.
2007년까지는 압전소자를 도로에 설치하는 등 단순 응용기술이 주를 이루었으나 2008년 이후에는 전력 변환효율이 높은 압전 발전기 설계기술에 대한 출원이 늘어나고 있다.
2011년에는 나노기술과 결합한 나노 압전 발전기 등 설계기술이 대학 및 국책연구소를 중심으로 출원돼 전체출원의 절반을 넘은 것으로 나타났다.
반면, 중소기업들은 여러 형태의 에너지에 적용시키려는 응용기술이 주를 이루고 있다.
한편, 유럽의 한 클럽은 압전소자를 무대 바닥에 설치해 춤을 즐기는 사람들이 밟는 스텝에서 전기에너지를 얻어 조명을 밝히고 있고, 도쿄 지하철 역사에서는 개찰구의 바닥에 설치한 압전소자를 통해 사람들이 지나갈 때의 힘을 전기에너지로 변환해 개찰구나 디스플레이에 필요한 전기를 충당하고 있다.
필립스(Philips)는 사람이 리모컨 버튼을 누르는 힘만으로 전기를 생산해 배터리 없이 작동되는 리모컨을 개발했다.
특허청 관계자는 “현재는 압전 발전기술이 초기단계에 있지만, 에너지 변환효율 문제만 해결된다면 장차 저전력 계통의 전원으로 유망한 기술로 부상할 것이 분명하다”며 “고효율의 압전 발전기에 대한 원천기술과 다양한 응용기술에 대한 특허권을 선점하는 것이 중요하다”고 강조했다.