나노발전기는 크게 두 가지로 구분되는데, 압전소자에 미세한 압력을 가하면 전기가 발생하는 압전효과를 이용하는 ‘압전형’과 서로 다른 두 물질이 마찰할 때 정전기가 생기는 정전효과를 이용하는 ‘마찰형’이 있다.
전체 출원비중은 압전형이 64%로 크나, 분야별 출원추이를 보면 ‘마찰형’의 특허출원이 ‘12년 0건에서 ’15년 42건으로 급증세를 보이고 있다. 반면 ‘압전형’은 ‘12년 78건에서 ’15년 39건으로 급감한 것으로 나타났다.
이것은 ‘마찰형’이 ‘압전형’ 보다 제작이 상대적으로 용이할 뿐만 아니라 발전소자의 구조를 제어함으로써 더 큰 출력을 얻을 수 있기 때문으로 풀이된다.
또한 ‘마찰형’ 나노발전기의 최근 5년간 세부 출원 동향은 학계 출원이 73%로 산업계 출원(9%)을 압도하고 있는 것으로 조사되었다. 이는 현재의 ‘마찰형’ 나노발전기 기술수준이 바로 상용화가 가능한 단계까지는 도달하지 않았음을 시사하는 것이다. 그리고 내국인 출원 비중이 96%에 달하는 것과 발전소자의 소재 자체에 대한 출원이 10%에 불과한 것은 아직 풀어야 할 숙제가 많다는 의미이기도 하다.
시스코에 따르면, 사물 인터넷(IoT)의 발달로 ‘20년까지 수조(trillions) 개의 센서들이 지구 곳곳에 설치될 것으로 예측되는바, 자가발전장치에 대한 수요도 그만큼 폭증할 것으로 보인다.
특허청 성백문 전력기술심사과장은 “이제 우리 산업계도 ‘마찰형’ 나노발전기의 시장 잠재력에 주목하여 앞서 연구역량을 축적한 각 대학의 산학 협력단 등 학계와 손잡고 적극적인 특허확보 전략을 수립하여 추진해 나갈 필요가 있다”고 밝혔다.
서울경제 파퓰러사이언스 정승호 기자
