초음파를 활용해 무선 충전할 수 있는 생체 삽입형 기기용 충전기가 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 전자융합소재연구센터 허성훈 선임연구원 연구팀이 고려대 송현철 교수팀과 공동으로 구부러져도 성능이 유지되는 생체 친화 초음파 수신기를 개발했다고 20일 밝혔다.

수중 전자기기나 이식형 의료 전자기기에 필수인 전력 공급에 쓰이는 기존 무선 충전방식은 전송 거리가 짧거나 생체 조직 내에 잘 전달되지 않는 문제들이 크다.

연구팀은 대안으로 초음파를 이용한 방식에 주목했다. 초음파는 인체에 영향이 적고 조직에 잘 흡수되지 않아 에너지 전송에 유리해서다.

연구팀은 고출력 마찰전기 소재와 초음파를 전기로 바꿀 수 있는 압전소재를 활용해 인체 곡면에 밀착할 수 있을 정도로 부드럽게 굽혀지면서도 안정적으로 전력을 수신하는 기기를 개발했다.

이 수신기는 수중 3㎝ 거리에서 20㎽ 전력을, 피부로부터 3㎝ 깊이에서는 7㎽ 전력을 전송할 수 있어 저전력 웨어러블 기기나 이식형 의료기기 구동에 충분한 전력량을 전송할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

또 연구팀은 이 수신기가 의료기기뿐 아니라 수중 드론이나 장기적 전력 공급이 필요한 해양 센서에도 적용할 수 있어 다양한 산업 분야에 활용도가 높다고 덧붙였다.

허 선임연구원은 "초음파를 활용한 무선 전력 전송 기술이 실질적으로 적용될 수 있음을 입증했다"며 "향후 소형화 및 상용화를 위한 추가 연구를 진행해 기술 실용화를 앞당길 계획"이라고 말했다.

연구 결과는 지난달 26일 국제학술지 '어드밴스트 머터리얼스'에 표지논문으로 실렸다.