[더팩트ㅣ박대웅 기자] '배터리는 필요없다!'
배터리가 필요 없는 미래형 휴대전화의 길이 열렸다. 이 기술이 상용화될 경우 배터리도 배터리 폭발 걱정도 없는 휴대전화가 우리의 일상과 함께한다.
미국 워싱턴대(UW) 연구팀은 배터리 대신 주위 무선신호나 빛에서 극소량의 전력을 얻어 구동하는 새로운 핸드폰을 개발했다. 연구팀은 배터리 없는 상업용 프로토타입 전화기를 사용해 스카이프 전화를 거는데 성공했다.
이 신기술은 '쌍방향, 모바일, 웨어러블 및 유비쿼터스 기술분야 컴퓨팅 기술 연합 회보' 소개됐다.
먼저 휴대전화의 기본 기능인 음성 통화는 사람들이 통화할 때 전화 마이크나 스피커에서 발생하는 작은 진동을 이용한다는 것에 착안했다.
음성 전송은 전화기 마이크의 진동을 사용해 음성 패턴을 반사 신호로 인코딩한다. 반대로 음성을 수신할 때는 인코딩된 무선신호를 전화의 스피커가 포착한 음성진동으로 변환한다. 프로트 타입 장치에서 사용자는 '전송'과 '수신 대기' 모드 사이를 전환하는 버튼을 눌러야 한다. 쉽게 말해 주변에 스피커만 있으면 전화 통화를 할 수 있다는 설명이다.
그러면 배터리 없이 어떻게 작동하는 걸까. 배터리 없는 전화기라도 작업을 수행하기 위해서는 약간의 전력이 필요하다. 프로토 타입 전화기는 3.5마이크로와트(1마이크로와트=100만분의 1와트)의 전력이 필요하다.
연구팀은 두 가지 방법으로 전력을 수집했다. 하나는 최대 9.4m 떨어진 기지국에서 전송되는 라디오 신호에서 수집한 전력으로 작동하는 방법이고, 다른 하나는 주변의 빛에서 확보한 전력을 쌀알 크기의 작은 태양전지에 담아 15.2m 떨어진 기지국과 통신할 수 있는 방법이다.
쉽게 말해 배터리 없는 휴대전화는 주변의 에너지원에 의존해 간헐적으로 작동하면서 전력을 보존한 뒤 다음 작업을 수행하는 특징을 가지고 있다.
문제는 주변의 무선신호나 빛으로부터 실제로 얻을 수 있는 전력량은 1~10마이크로와트밖에 안 돼 실시간 정화 송수신이 어렵다는 점이다. 또한 도청과 감청 등 통화 보안에 취약한 점도 보완해야 한다. 현재로서는 휴대전화에 요구되는 다양한 욕구를 충족하기에는 역부족이다.
이 연구는 미국과학재단과 구글에서 연구비를 지원했다.