국내 연구진이 웨어러블 전자기기에서 디자인을 극대화시킬 수 있는 배터리를 개발했다. 얇고 잘 휘며 물이 있는 곳에서도 사용할 수 있는 안전한 스마트렌즈용 박막전지다.

한국과학기술연구원(KIST)은 12일 전자재료연구단 최지원 박사팀이 콘택트렌즈에서도 작동하는 스마트렌즈용 박막전지를 개발했다고 밝혔다.

연구팀이 개발한 박막 이차전지는 스마트렌즈에 직접 장착할 수 있다. 렌즈에 배터리를 통합해 전력을 자유롭게 사용할 수 있고, 필요할 때마다 충전할 수 있다. 매우 얇은 필름 형태여서 휘어지는 제품이나 물이 있는 곳에서도 사용할 수 있다.

디자인이 중요한 웨어러블 전자기기 분야에서 전지는 크기와 모양으로 인해 디자인에 영향을 많이 주는 부품이다. 그런데 연구팀이 개발한 박막전지는 필름 형태로 어디에든 눈에 띄지 않게 적용할 수 있어 디자인 자유도를 극대화시켰다.

특히 현재 널리 사용하고 있는 리튬이차전지는 폭발 위험을 내포하고 있다. 리튬이차전지는 오래 사용하거나 충격으로 내부가 손상되면 액체전해질이 폭발하는 특성을 갖고 있다. 스마트폰 폭발 사례에서 이미 그 위험성이 많이 확인됐다.

KIST 연구팀은 눈에 사용해도 괜찮은 전지를 개발하려면 액체 대신 고체가 적합하다고 판단했다. 그리고 수많은 연구과 시행착오 끝에 고체인 필름 형태로 스마트렌즈용 박막전지를 개발해냈다. 특히 연구팀은 기존에 고온에서 제작하던 양극재를 저온에서도 제작할 수 있도록 기술을 개발해, 앞으로 고가 장비 없이도 산업화할 수 있는 기술력까지 확보했다.

최지원 박사는 “콘택트렌즈에 적용한 최초 전지로 앞으로 스마트렌즈 핵심 부품으로 사용될 것”이라며, “다양한 웨어러블 전자기기에 활용될 것”이라고 기대를 밝혔다. 이 연구성과를 담은 논문은 재료분야 국제학술지인 ‘나노에너지’ 최신호에 게재됐다.

[테크M = 박응서 기자(gopoong@techm.kr)]