밟으면 전기 생기는 압전기술 ‘활발’

특허청 분석, 2008년부터 해마다 20건 이상 출원…대학, 국책연구소, 중소기업 등이 앞장

[아시아경제 왕성상 기자] 밟으면 전기가 생기는 압전 발전기술 특허출원이 활발하다.

10일 특허청(청장 김호원)에 따르면 압전 발전기술의 특허출원은 2007년까지 8건 이하로 적었으나 2008년부터 크게 늘어 해마다 20건 이상 출원되는 것으로 나타났다.

압전효과란 물체를 누르거나 비틀 때 전기가 생기는 현상을 말한다. 압전 발전기술은 2009년 미국 MIT가 선정한 10대 유망기술, 2010년 미국 과학잡지 Popular Science(1872년 창간된 유명 과학월간지)가 선정한 ‘세계를 뒤흔들 45가지 혁신기술’에 들어갈 만큼 주목받는 기술이다.

이 기술은 주위에서 버려지는 에너지를 거둬들여 전기를 만들 수 있어서 에너지수확기술이라 불린다. 자동차엔진의 진동, 사람이 걸으면서 바닥을 누르는 힘, 관절 움직임, 혈관 속 혈액흐름, 떨어지는 빗방울, 이 모두가 전력을 얻을 수 있는 자원이 된다.

출원인별로는 내국인출원이 대부분이다. 대학 및 국책연구소 47.7%, 중소기업이 40.0%, 대기업이 7.7%를 차지한다.

출원기술은 다양하다. 2007년까지는 압전소자를 도로에 설치하는 등 단순응용기술이 주를 이뤘다. 그러나 2008년 후엔 전력변환효율이 높은 압전 발전기설계기술 출원이 늘고 있다.

지난해는 나노기술과 결합한 나노 압전발전기 등의 설계기술이 대학, 국책연구소를 중심으로 출원돼 전체출원의 50%를 넘었다.

반면 중소기업들의 출원은 여러 형태의 에너지에 적용시키려는 응용기술이 주를 이뤘다. 압전 발전기술은 중소기업의 특허출원이 대기업보다 활발하고 전력생산원리가 간단하다는 점에서 중소기업 특화업종으로 클 가능성도 높다.

응용사례는 여러 가지로 나타나고 있다. 유럽의 한 클럽은 압전소자를 무대바닥에 설치, 춤을 추는 사람들이 밟는 스텝에서 전기에너지를 얻어 조명을 밝히고 있다.

도쿄 지하철역사에선 개찰구 바닥에 설치한 압전소자를 통해 사람들이 지나갈 때 힘을 전기 에너지로 바꿔 개찰구나 디스플레이에 필요한 전기를 충당하고 있다. 필립스는 사람이 리모컨버튼을 누르는 힘만으로 전기를 만들어 배터리가 없어도 작동되는 리모컨을 개발했다.

고효율 압전 발전기술은 저전력계통의 차세대융합기술을 이끄는 중요 전원기술이 될 전망이다.

박형식 특허청 전기심사과장은 “지금은 압전 발전기술이 초기단계지만 에너지변환 효율문제만 풀리면 저전력계통의 전원으로 유망한 기술임이 분명하다”고 말했다. 박 과장은 “이를 대비해 고효율의 압전발전기원천기술과 여러 응용기술들에 대한 특허권을 앞서 받는 게 중요하다”고 덧붙였다.