한국연구재단은 최재혁 UNIST 교수와 최원준 고려대 교수 공동연구팀이 배터리 없이 환경요소의 변화 양상을 실시간으로 관측, 분석·표시할 수 있는 차세대 센서 플랫폼을 개발했다고 16일 밝혔다.

사물인터넷은 다양한 센서에서 획득한 데이터를 처리하고 표시하는 센서 플랫폼이 필수로 요구된다. 하지만 많은 수의 개별 센서의 배터리를 주기적으로 교체하기는 현실적으로 불가능하다. 때문에 외부 전원공급이나 배터리 없이 실시간 지속되는 기술이 필수다.

연구팀은 다양한 주변환경 요소 중 물에 주목했다. 물이 표면에 접촉하는 표면 면적의 변화와 주기 변화에 따라 발생하는 전기에너지를 수확하고 이를 정류해 스스로 구동할 수 있는 에너지를 획득하는 등 물의 움직임 정보를 관측, 분석, 표시해 시스템 개념을 세우고 플랫폼을 개발했다.

개발된 시스템은 배터리 등 외부전원 사용 없이, 자체적으로 생성한 에너지만을 이용해 전기에너지의 발생 양상을 실시간으로 분석할 수 있다. 이를 통해 물의 움직임 정보(물결이 표면과 접촉하는 면적, 물결의 속도 등)를 역으로 분석, 산출해 외부에 시각적으로 전달해 줄 수 있다.

이번 성과는 해류의 흐름, 하천 혹은 상·하수도에서의 유량과 유속, 빗물의 흐름, 시간당 강수량, 또는 액체의 유출 등을 지속적으로 관측하는 환경 센서와 산업 현장에서의 무전원 유체 모니터링 시스템에 적용될 수 있다.

최원준·최재혁 교수팀은 "이 연구는 배터리 없이 스스로 생성한 에너지를 이용해 물의 움직임을 지속적으로 모니터링할 수 있는 차세대 센서시스템을 개발한 것"이라면서 "해류의 흐름, 하천 혹은 상하수도에서의 유량 및 유속, 빗물의 흐름, 시간당 강수량, 액체의 유출 등을 지속적으로 관측하는 환경 센서, 산업 현장에서의 무전원 유체 모니터링 시스템 등에 적용될 수 있을 것으로 기대된다"고 연구의 의의를 설명했다.

이번 연구는 미래창조과학부·한국연구재단의 기초연구사업(개인연구), 교육부․한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업의 지원으로 수행됐다. 성과는 에너지, 재료 분야의 국제학술지 나노 에너지 (Nano Energy) 3월 29일자에 게재됐다.