특허청, 태양광 이용한 텐트 조만간 실현 가능

여가 문화가 발전하면서, 가족단위의 캠핑이 붐을 이루고 있는 가운데, 휴가철을 맞이하여 산이나 계곡으로 피서 온 캠핑족들은 전기를 사용할 수 없는 곳에서, 미리 충전해온 배터리에 의존하여 야간 전등은 물론이고 스마트폰 같은 전기전자제품을 충분히 사용할 수 없는 경우가 많다.

하지만, 이제 ‘휴대용 태양광 충전장치’만 있다면 전기가 없는 곳이라도 스마트한 캠핑을 맘껏 즐길 수 있는 시대가 오고 있다.

태양광을 이용한 충전장치는 무공해 에너지인 태양광이 비치는 곳에서 언제든지 무한정으로 사용할 수 있는 장점이 있지만, 캠핑족들의 다양한 욕구를 만족시키기에는 아직까지 무게나 부피에 대한 제약이 있어, 이동성과 휴대성이 현저히 떨어지는 실정이다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, ‘휴대용 태양광 충전장치’에 관한 국내특허출원은 총 76건으로, 전체의 70%정도가 최근 10년간에 집중되어 있고, ‘09년 이후 적은 양이지만 꾸준히 출원되고 있으며, 태양광을 이용한 모자, 미니 선풍기, 키보드, 백팩, 자전거, 휴대폰은 물론이고 태양광 텐트 또는 옷까지 그 적용대상을 넓혀가고 있다. 세부 기술분야별로 살펴보면, 모듈조립기술이 42건으로 55.3%를 차지하고 있고, 그다음으로, 충전기술 33.0%, 전지소재기술 7.9%, 출력제어기술 3.9% 순으로 분석되었다.

기존에는 소형의 태양전지 자체가 내장되어 바로 출력되는 제품이 주류였으며, 최근에는 형상의 다변화 또는 소재의 다양성으로 인해 전기를 충전하고 이를 별도로 저장할 수 있는 배터리 부착형 전원공급장치 형태로 발전하고 있는바, 이렇듯 다양한 모듈이 가능하게 되어 가볍고 휴대하기 간편한 모듈조립기술과 충전기술이 점차 그 출원비중이 높아지고 있다.

하지만 아직도 태양전지는 야외활동 중 충전에 제약이 있고 충격에 취약한데, 흐린 날씨나 낮은 조도에서도 충전이 가능한 플렉시블 고효율 전지소재기술이나, 일부가 파손되더라도 나머지 셀의 출력을 유지하도록 하는 셀 설계제어기술은 특히 주목할 만하다.

특허청 관계자는 “현재는 태양광을 이용하여 스마트폰을 2~3번 충전하는 정도가 주를 이루고 있으나, 향후에는 다양한 전기전자제품을 동시에 충전하는 것은 물론이고 통신, 조명 및 난방을 한꺼번에 해결할 수 있는 대용량 충전기술관련 출원이 증가할 것이다”라고 하면서, 야외에서도 전기 걱정 없이 불 밝히고, 요리하며, 인터넷, 음악, 영화를 마음껏 즐길 수 있는 미래형 ‘태양광 텐트’는 조만간 실현될 것이라고 전망했다.

<출처: 특허청>

KERI, 뇌졸중 치료용 경두개 자기자극 핵심기술 개발

고령 인구의 증가와 이로 인한 뇌졸중 환자의 급격한 증가가 사회경제적 문제로 대두되고 있는 가운데, 인체에 무해한 자기 신호로 뇌 속에서 전기 자극을 일으켜 뇌졸중을 치료하는 핵심기술이 국내 연구진과 관련 기업의 공동연구를 통해 개발됐다.

한국전기연구원(KERI·원장 김호용) 최영욱 박사팀은 지난 3년간 보건복지부의 미래융합 의료기기 사업에 참여하여 최근 세계 최초로 7테슬라급의 자기장을 발생시키는 의료용 경두개자기자극(TMS: Transcranial Magnetic Stimulation) 전원시스템을 개발했다고 밝혔다.

자기자극은 신체 가까이에 전자기 코일을 놓고 강력한 전류파를 흘려서 생긴 자기장을 신체에 통과시켜 신체 내부의 근육 및 신경세포를 활성화시키도록 하는 새로운 자극법이다. 약물치료에 비해 부작용이 거의 없고 머리에 외과적인 처리 없이 강한 자기력을 이용하여 치료 효과를 얻을 수 있어 새로운 비침습적 치료법으로 주목을 받고 있다.

1985년 영국의 안토니 베이커가 자기장을 이용해 머리에 전류를 흘릴 수 있는 TMS를 처음 개발한 바 있으며, 현재 국내외에서 뇌졸중, 우울증, 파킨슨병, 간질, 통증 등 다양한 임상적 질환에 적용하기 위한 노력이 시도되고 있다. 관련 기술은 한국전기연구원(KERI)이 지난 4월 발표한 ‘미래 유망 8대 암치료 전기기술’의 핵심 기반기술 중 하나로 선정되기도 했다.

TMS는 현재까지 최고 3테슬라급의 시스템이 개발된 바 있다. 그러나 기존의 3테슬라급의 장비가 일부 환자들에게는 효과적인 신경자극을 유발하지 못하는 경우가 발생하여 보다 강한 자기장의 치료기기 개발이 필요해졌고, 이에 의료기기 제조 전문업체 씨알테크놀러지(www.c-r.co.kr)와 전기전문 정부출연연구기관인 한국전기연구원(www.keri.re.kr)이 주관연구기관으로서 공동연구를 통해 7테슬라급의 시스템을 세계최초로 개발하는 데 성공한 것이다. 7테슬라는 지구 자기장의 약 14만 배의 자기장 크기에 해당한다. 해당 기술은 한국의료기기기술원의 성능인증을 받고 현재 전임상시험을 서울대학교 분당병원 재활의학과와 동국대학교 병원 재활의학과에서 진행하고 있다.

이번 개발기술에는 7테슬라의 자기장을 발생시키기 위해 펄스 형태의 10kA의 대전류를 100-150㎲(마이크로세컨드) ㎲(마이크로세컨드): 1백만분의 1초 동안 반복적으로 안정하게 흐르게 하는 기술, 그리고 발생전류가 자기장 발생코일에 임피던스 정합이 잘되도록 코일을 효율적으로 설계하는 기술 등 2가지 핵심기술이 필요하다. 또한 코일에서 회수되는 에너지를 다시 저장하는 회로를 구성하여 전원시스템의 효율을 높이는 기술도 중요하다. 관련 기술은 현재 세계적으로 미국의 뉴로네틱(Neuronetics)사 등 4곳의 기업이 기술선점을 위해 치열하게 경쟁하고 있다. 세계 시장규모는 2006년 704만불 규모에서 연평균 3.5%의 성장을 나타내고 있다.

최영욱 박사는 “이번의 개발은 국내 의료기기업체가 세계시장에서 기술적 우위를 차지한다는데 의미가 있으며, 차후 국내기술의 세계시장 점유율을 높이는 계기가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

KERI와 씨알테크놀러지는 2년 가량의 임상실험을 진행한 후 개발된 시스템을 국내·외 의료기기업체에 공급하며 시장을 선점한다는 계획이다.

한편, 질병관리본부가 밝힌 바에 따르면 뇌졸중은 우리나라에서 사망 원인들 중 암에 이어 2번째를 차지하고 있고 단일 질환으로서는 1위를 차지하는 무서운 질병이다. 우리나라의 노인인구는 최근 급격히 증가하고 있는 반면 출산률은 매우 저조하여 이미 고령화 사회로 접어들었고, 세계에서 가장 빠르게 초고령화 사회가 될 것이라는 통계보고도 있다. 따라서 노년인구에서 주로 발생하는 뇌졸중 환자의 수가 계속 늘어날 가능성이 매우 높아 이에 대한 국가사회적 대비가 요구된다는 전문가들의 지적이다. <출처: 한국전기연구원>

New Tech. & Product

9월부터 대형 풍력발전설비 국내서 인증

산업통상자원부 기술표준원은 7월 30일 자로 750kW 초과 대형 풍력발전설비 인증을 위한 성능검사기관으로 에너지기술연구원, 재료연구소, 한국선급, UL 등 4개 기관을 지정하고 9월 1일부터 인증서비스를 공식 시행한다고 밝혔다.

그간에는 국내 기관의 시험·인증 기술력 부족, 시험설비 미비 등으로 소형(30kW 이하), 중형(30kW~750kW)만을 대상으로 인증을 시행했으나 이번 조치로 최대 7MW급 대형풍력 설비까지 독자적으로 설계평가 및 성능시험을 지원할 수 있는 기반을 마련했다.

이번에 마련된 대형 풍력발전설비 인증 기준은 국제표준인 IEC 61400-22(풍력발전기－제22부: 적합성 시험 및 인증)를 기반으로 4개 기관이 발행한 시험 결과는 국제적으로도 통용이 가능하다.

대형 풍력발전설비 대상 성능검사기관이 지정됨에 따라 그 동안 해외 기관에 의존해왔던 시험·검사를 국내에서도 가능하게 돼 그간 관련 기업들이 겪었던 많은 시간적, 비용적인 불편도 해소될 것으로 기대된다.

또한, 성능검사기관으로 해외기관(UL)도 지정함으로써 설계평가 및 시스템 부분에 대한 선진 인증기술을 국내 기관과 공유하게 되어, 향후 국내 인증산업 발전에도 기여할 것으로 예상한다.

앞으로 대형 풍력발전설비 인증은 에관공이 인증기관의 역할을, 이번에 지정된 4개 성능검사기관이 각각의 역할에 맞게 시험·검사 업무를 담당할 예정이다.

설계평가 부분은 한국선급과 UL(舊 DEWI-OCC)이, 블레이드와 기어박스 등 핵심 부품은 재료연구소가, 출력·하중 시험, 소음시험, 전력품질시험 등 시스템 부분은 에기연과 UL(舊 DEWI)이 각각 담당할 예정이다.

대형 풍력발전설비 인증 대상은 국내외 풍력발전 제조업체가 생산, 국내에 설치되는 대형 풍력설비로 현재 현대중공업, (주)효성, (주)DMS, 대우조선해양 등 국내업체와 Vestas(덴마크), 지멘스(독일) 등 해외 업체가 대상 제품을 생산 중이다.

앞으로 대형 풍력발전설비 인증을 받게 되면 에너지관리공단 보급사업 우선 지원, 신재생에너지 공급의무화(RPS)에 따른 공급인증서 발급대상 설비 지정 등의 혜택을 받을 수 있다.

지난해 기준 세계 풍력발전 누적 용량은 육상 276.6GW, 해상 5.4GW 등 총 282GW가, 신규 설치는 44.6GW(육상 42.7GW, 해상 1.9GW)로 전년 대비 19.2% 성장했고 향후 2020년까지는 설치용량이 1,000GW(연평균 성장률 17.1%)에 달할 것으로 전망된다. 우리나라는 누적 설치 용량이 483MW로 누적 설치총량 기준으로 세계 대비 1.7% 수준이다.

김정환 기표원 지식산업표준국장은 “이번 대형 풍력발전설비 성능검사기관 지정과 인증을 계기로, 국내 생산(수입) 대형 풍력발전설비 제품에 대한 안전성과 신뢰성을 확보하고, 나아가 우리나라 풍력산업의 해외 진출에도 일조할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

<출처: 산업통상자원부>