충전기 없는 휴대폰 온다.

충전기가 필요 없는 휴대폰

2008-05-22

마이크로 연료전지(micro fuel-cell)는 휴대폰, 스마트 의류(Smart Clothes), 혹은 차량의 냉방 장치 등, 점점 더 많은 에너지를 필요로 하고, 점점 더 휴대의 기능을 필요로 하는 제품들을 위한 이상적인 에너지 공급원으로 부각되고 있다. 휴대폰을 사용하는 사람은 누구나 한 번쯤은 배터리가 갑자기 나가버리는 불상사가 없는 자동으로 충전되는 휴대폰을 소망해 보았을 것이다. 그런데, 이의 실현될 날이 머지않은 듯하다. 휴대폰에 동영상, 비디오 기능이 통합되는 새로운 응용 기술이 개발되면서, 에너지 소비가 점점 더 증가됨에 따라서 이러한 요구는 점점 절실해지고 있다. 1세대 휴대폰이 1와트의 전력을 소비했다면 3G 휴대폰은 3~5와트를 필요로 한다. 차세대 휴대폰의 경우 배터리에 혁신을 가져오지 못한다면 에너지 자율성(energy autonomy)은 1/3로 떨어진다는 결론이다. 프랑스 원자력청(CEA) 내의 에너지 기술 혁신연구소(Liten, Laboratory for Innovation in New Energy Technologies and Nanomaterials)의 Didier Marsacq 소장에게 있어 해결책은 소형화(miniaturization)를 통해서 휴대 기기의 동력을 증가시키는 것이다. 이를 위해서 축소판 수소에너지원인 마이크로연료전지는 가장 선호되는 활로이다. LITEN 연구소는 이의 개발을 실현시켰고, 그의 첫 실험 제품(demonstrator)이 이미 지난해에 선을 보였다. 2010년부터 전화 외장충전기로 상용화시키고, 2011년이나 2012년경까지 완전한 자율성을 줄 수 있도록 휴대전화기 속에 내장시킨다는 목표이다. 이의 원리는 에너지 생산에 필요한 수소를 발생시킬 수 있는 라이터 크기의 카트리지(BIC와 협력으로 개발)와 ST Microelectronics와 개발된 실리콘으로 된 연료전지로 구성된 시스템을 기반으로 한다. 그렇지만, 가장 큰 장벽은 가격이 될 것이다. 태양 광전지 판의 제작을 위해서 선호되는 실리콘의 가격이 아주 높기 때문에, 현재의 리튬-이온 배터리에 대해 경쟁력을 갖기가 어렵다는 분석이다. 스마트의복으로의 응용에도 커다란 가능성이 있다. DERBI(Developpement des Energies Renouvelables dans le Batiment et l`Industrie, 건물 및 산업 부문에서 재생에너지 개발) 경쟁력 클러스터의 Andre Joffre 소장은, 우리가 착용할 의복에 태양센서(solar sensor)가 장착되면, 센서가 전력을 생산하고 이를 통해서 휴대폰을 충전할 수 있을 것이라고 설명한다. 더욱이 미래에는 섬유 자체 속에 센서가 짜여 들어가게 될 것이라는 전망이다. 한 면에는 유연한 태양센서가 장착되어 컴퓨터 충전을 위한 에너지를 생산할 수 있는 휴대용 컴퓨터 가방은 이미 존재한다. 이러한 관점에서 휴대용 전화의 테두리를 벗어나 더 폭넓은 적용 영역을 가질 수 있다. 자동차 부문에서, 오늘날 대류(convection)에 의해서 가동되는 에어컨디셔닝 시스템이 미래에는 열 전기(thermoelectricity) 시스템으로 대체될 수 있을 것이다. 한 면은 냉각되고 다른 한 면은 덥혀지는 태양 광전지 판(solar photovoltaic panels)을 이용하여, 주위의 공기를 냉각시키는 에어컨디셔닝의 기능을 하는 유리를 이용하는 것이다. 휴대용 시스템은 이 외에도 군사적 목적이나 의료 부문에서도 적용 가능성을 가지며, 에너지 소비를 줄일 수 있는 많은 이니셔티브가 파생될 수 있을 것이다. 기후와 에너지라는 대 도전을 위한 하나의 활로가 될 것으로 기대된다.