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by 고찬수 Nov 06. 2019

모바일 에너지

배터리 : 모바일 기기의 심장

1983년 모토롤라에 의해 세상에 첫 선을 보인 휴대전화 ‘다이나택’. 이 휴대전화를 시작으로 이동통신 시대가 열리게 되었다. 

그 크기 때문에 일명 ‘벽돌폰’이라고 불리기도 한 이 휴대폰은 우스꽝스러운 커다란 크기에도 불구하고 많은 사람들이 서로 구매를 하고자 하여 큰 인기를 누리게 되었다. 

    그 뒤에 더 작은 휴대전화를 모토롤라에서 출시하면서 이제는 박물관에서나 볼 수 있는 휴대전화가 되어버렸다. 당시 4,000 달러에 육박하는 고가의 이 휴대전화는 그러나 10시간 충전을 해야 30분 통화가 가능하여 그 사용성에 많은 문제가 있었다.

    1996년 등장한 모토로라 스타택은 세로 9.4센티미터, 가로 5.3센티미터, 두께가 2센티미터로 무게가 겨우 88그램에 지나지 않았다. 이는 그 시대 판매되고 있던 핸드폰 가운데 가장 작고 가벼운 것이었는데, 이 초소형 핸드폰을 주머니에 넣거나 벨트에 차고 다니더라도 그 사실을 인지하기 어렵게 되었다. 이렇게 작아지면서 휴대성이 좋아지기는 했지만, 전체 크기가 작아지면서 배터리도 작을 수 밖에 없었기 때문에 기술 발달에도 불구하고 다이나택에 비해 통화 가능 시간이 크게 늘어나지 않는 문제가 있었다. 그래서 스타택 사용자들에게는 보조배터리를 구입하는 것이 필수적인 사항이 되기도 했다.

전자기기를 휴대하면서 어디서든 사용하기 위해서는 통신을 위한 선이 사라져야 하는 것은 물론 전력을 공급하는 전력선도 사라져야 가능한 일이다. 그런데 전자기기는 전력 공급이 되어야만 작동을 하기 때문에 전력선을 연결하지 않고 사용하기 위해서는 다른 전력 공급 방법이 필요했고, 배터리라고 하는 것에 전기를 충전시켜서 사용하는 방법이 채택되게 된 것이다. 그런데 배터리에 충전된 전기가 장기간 지속이 되면 사용이 편리했을텐데 초창기에는 배터리의 성능이 좋지 않아 휴대 전자기기들은 충전 후 짧은 시간동안만 사용을 할 수가 있어서 소비자들이 많은 불만을 제기하게 되었다. 휴대폰에서 배터리의 성능으로 인해 보조 배터리를 가지고 다니는 것이 기술이 빠르게 발전했다고 하지만 여전히 완벽하게 해결이 되지는 못하고 있다. 스마트폰이 유행을 하면서 휴대 전화가 사용하는 에너지가 점점 더 많아지고 있는데 배터리 기술의 발달이 이를 겨우 쫓아가고 있는 형국이다. 이런 이유로 배터리 기술은 새로운 돌파구를 만들어 내기 위해 다양한 시도를 하고 있지만 여전히 지금의 기술은 빠르게 늘고 있는 인간의 전력 소비 성향을 만족시키지 못하고 있다. 그렇기 때문에 인류는 배터리 문제를 해결하기 위해 영원히 사용할 수 있는 대체에너지를 꿈꾸게 되었고 그 대표적인 것이 핵융합과 태양광이다.

태양광을 이용한 에너지는 지금 현재의 기술로 사용이 가능하여 많이 사용이 되고 있으며 꾸준히 투자가 진행이 되고 있기는 하지만 에너지를 만들기 위해 투입되는 비용에 비해 생산해 낼 수 있는 에너지가 경제성이 높지 않아 정체를 맞고 있는 기술이다. 분명 친환경적이고 이상적인 에너지임에는 틀림이 없지만 태양광을 전기로 바꾸는 것이 현재의 기술로는 효율이 낮은 상황이다. 이런 기술적인 한계가 단기간 내에 해결되는 것이 어려워 보이기 때문에 태양광에 투자를 했던 많은 사람들이 어려움을 겪고 있기도 하다. ‘연료전지’도 태양광과 비슷한 문제점을 가지고 있다. 기존의 배터리가 화학전지 방식이기 때문에 화학적인 반응으로 전기를 만들어내게 되면 일정기간이 지나서 더 이상 전기를 만들 수 없게 되는 문제가 있지만 연료전지는 전기를 만들어내는 연료를 끊임없이 공급해서 배터리를 충전 없이 계속 사용할 수 있다는 점에서 태양광처럼 친환경적이고 이상적인 전기 공급원이라 할 수가 있다. 그러나 연료전지를 만들어 전기를 생산하는 것이 태양광처럼 아직까지는 경제성이 없다. 기술 개발에 따른 연료전지 단가 하락과 기존 에너지원의 가격 상승으로 인해 조금씩 경제성이 나아지고 있고, 미래를 위한 투자라는 성격도 더해져 많은 관심과 투자가 이어지고는 있지만 이 기술 역시 조금은 시간이 걸릴 것으로 보인다. 

‘아이언맨’이라는 미국 영화에 나오는 아크원자로(주인공 역할인 ‘토니 스타크’의 가슴에 있는 작은 발전기)도 미래의 배터리 기술로 눈여겨 볼만한 기술이다. 아크원자로는 핵융합을 이용한 전기 생산 방식인데, 핵융합은 원자를 쪼개서 나오는 열을 이용하는 핵분열과 달리 원자 두 개를 하나의 원자로 만들 때 나오는 에너지를 이용하는 방법이다. 핵폐기물과 같은 환경적인 문제를 발생시키는 핵분열과 달리 핵융합은 친환경적이며 반영구적인 에너지원이지만 핵융합을 일으키기 위해서는 엄청난 고온이 필요하기 때문에 이 또한 현재로는 연구가 더 필요한 방법이다.

이처럼 친환경적이고 영구적인 에너지원을 개발하고자 하는 노력은 지금 이 시간에도 끊임없이 계속되고 있지만 단시일 내에 획기적인 배터리 전원 공급원를 만들어내기는 어려워 보이는 것이 사실이다. 그렇다면 무선 기기를 위한 전력 공급에 다른 대안은 없을까? 충전이 필요한 배터리를 사용하지 않고, 무선으로 전력을 공급하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 그 대안 중 하나로 주목을 받고 있다. 이 기술은 전기 에너지를 전자기파로 변환하여 무선으로 전달한다. 가정이나 사무실까지 전달이 된 전기를 벽에 설치된 전력 송출장치에서 TV나 세탁기 같은 가전제품이나 사무실의 PC, 복사기 같은 사무기기에 무선으로 전력을 공급하는 방식이다. 무선 전원 안테나를 내장한 기기에 무선으로 전원을 공급하는 이러한 기술을 ‘자기 공명 동조화’라고 부른다. 이 기술이 기술적으로 안정화되고 경제성을 갖게 된다면 그동안 배터리를 충전하기 위해 신경을 썼던 것에서 완전히 해결되는 혁기적인 방식이 될 것으로 기대가 된다. 지금 와이파이를 활용해서 가정의 기기들 간의 연결선들이 사라지는 모습이 전력선에도 나타나서 앞으로는 가정 내의 모든 전자기기가 선이 없이 단독으로 있는 것처럼 존재하지만 실재로는 무선 통신과 무선 전력에 의해 연결이 되어 있는, 선이 사라진 세상이 곧 도래한다는 의미인 것이다.

조금은 성격이 다르지만 ‘인체 통신’이라고 불리는 기술도 있다. 이 기술은 ‘별도의 전력 소비 없이 인체에 흐르는 전류를 이용하여 통신을 하는 것’을 말하는 것으로 이 기술을 이용하면 캡슐 내시경을 몸속에서 넣고 얻은 데이터를 인체를 통해 몸 밖으로 보내고 이를 모니터에 나타나게 할 수도 있을 것이다. 모니터 화면에 나오는 영상을 전달하는 통신 매체가 다름 아닌 우리 몸인 것이다. 인체에 흐르는 전류를 이용한다는 점에서 별도의 전력 공급원이 필요없다는 점에서 앞으로 의료 분야에서의 활용이 크게 기대되는 기술이라 할 것이다.


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< 목  차 >

     

1장. 미래 한국사회 3대 키워드

     

1. Mobile(모바일)

   1> 무선(Wireless) 시대

   2> 모바일 에너지  

   3> 클라우드

   4> 인식기술

   5> 보이지 않는(Invisible) 직장

   6> 모바일 세상

2. China(중국) 

   1> 중국의 이동통신사업자

   2> 중국 모바일 3두마차

   3> 스마트폰 제조사

   4> 중국의 앱스토어

   5> 중국 동영상 서비스

   6> 제2의 중국, 동남아  

3. AI(인공지능)

   1> 스마트 디바이스 : 스마트 와치, 스마트 글래스, 스마트 카

   2> 웨어러블 디바이스

   3> IOT

   4> Powered Suit(파워드 슈트)

   5> 로봇(Robot)

   6> 사이보그(Cyborg)

     

     

2장. 미래 콘텐츠

     

1. UHD 콘텐츠

   1> UHD (Ultra High Definition)

   2> UHD 드라마 제작

   3> UHD 부가서비스

2. 웹드라마

   1> 웹드라마

   2> KBS 웹드라마 프로젝트

   3> KBS 웹드라마

   4> 웹드라마 성공의 조건

   5> 해외의 웹드라마

   6> 디지털 드라마

3. MCN

   1> MCN(Multi Channel Network)

   2> 한국의 주요 MCN사업자

   3> KBS MCN 예띠스튜디오(Yettie Studio)

   4> 예띠TV

   5> 방송사의 MCN 사업

   6> 한국 MCN 산업의 성장과 미래

   7> MCN과 블록버스터

   8> 오리지널 콘텐츠(Original Content)

4. 중국향 콘텐츠

   1> 중국 미디어시장

   2> 중국 온라인 전용 콘텐츠

   3> 중국 1인방송

5. 웹서비스

   1> 방송사업자와 웹서비스

   2> 연예정보 버티컬 서비스

   3> 드론 버티컬 서비스

   4> 동영상 아카이브 사업

   5> 온라인 광고와 유료서비스

6. VR/AR

   1> VR(Virtual Reality)

   2> VR과 360VR

   3> 360VR 영상 연출

   4> AR

7. 인공지능/드론/로봇 활용 콘텐츠

   1> AI(인공지능)

   2> 드론

   3> 로봇

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